4"-Acetylmananthoside B的全合成研究

论文摘要

本论文描述了以4″-acetylmananthoside B的全合成为目标的工作。对目标化合物4″-acetylmananthoside B进行逆合成分析得到两个分子片段，即二糖片段Ⅰ和山荷叶素diphyllin。片段Ⅰ的合成已经完成，总共15步，总产率12％。片段diphyllin的合成也已经完成，总共7步，总产率38％。二糖片段Ⅰ，对甲氧基苯基2,3,4-三-O-苄基-β-L-吡喃阿拉伯糖基-（1→6）-2-O-苄基-3,4-二-O-乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷，已经从L-阿拉伯糖和D-半乳糖开始经过15步合成完成。L-阿拉伯糖连续经过α-甲基化、苄基化、脱甲基化、乙酰化和苯硫化5步反应制得供体1，总产率64％，关键步骤是α-甲基化以确定分子的六员环吡喃骨架；D-半乳糖连续经过全乙酰化、α-溴化、对甲氧基苯酚钠取代、脱乙酰化、异丙叉化、苄基化、脱异丙叉化、乙酰化和选择性脱苄基化9步反应制得受体2，总产率24％，关键步骤是选择性脱苄基化。供体1和受体2溶解到干燥的CH2Cl2中后用NBS处理，得到二糖碎片Ⅰ，产率79％。山荷叶素diphyllin的合成，是通过改进了前人的方法完成的。这个方法从香兰素58开始，经过甲基化、溴化、成乙二醇缩醛反应、锂化而后对醛亲核加成、Diels-Alder反应、选择性还原反应和内酯化反应共7步，最后得到diphyllin，总产率38％。关键步骤是确定diphyllin分子的骨架的Diels-Alder反应和选择性还原反应。也对几个新设计的合成山荷叶素的路线进行了尝试，但是最终都没有通过这些方法得到期望产物，因为在合成路线中的某些反应步骤不按照期望的路线发生，或者根本不发生反应。其中一个路线从γ-丁内酯38开始，连续经过α-溴化、脱溴化氢、Diels-Alder反应、胺解、苄基化、溴化和脱溴化氢共7步反应，制备了一个环己二烯衍生物30，总产率44％，关键步骤是高温高压下Diels-Alder反应。然而，当这个中间体用O3处理时，只有一个C=C双键断裂，另外一个双键在各种臭氧化的条件下均没有被臭氧化，这导致我们最终放弃了这条路线。第二条路线从1，4-丁二醇50开始，这个化合物经过单苄基化、Swern氧化、烯醇化随后乙酰化和脱苄基化共4步反应得到中间体46，总产率54％。但是，化合物46经过Swern氧化后得到一个复杂的混合物，没有得到期望的对应的醛，其他有类似作用的氧化剂也没有实现这一转化。这条路线最终也被放弃。也尝试了其他的一些合成diphyllin的路线，但是都没有成功。在全合成进行的过程中，发现了一个糖化学中用来催化异丙叉化邻二羟基的新型催化剂，即把I2和对甲基苯磺酸联用组成的混合物，同时也发现了一个一锅法合成芳基萘的新颖反应。这个新型异丙叉化催化剂，I2／TsOH，是在合成二糖片段Ⅰ的过程中发现的。一些底物溶解到丙酮中或者悬浮到丙酮中，加入催化剂，在45℃下搅拌20分钟，就会被迅速转化为他们的对应异丙叉产物。许多结构上不同的碳水化合物，包括简单的单糖和它们的衍生物，都能被转化为他们的异丙叉产物，说明这个催化剂的使用具有相当的普遍性。因为溶解性比较差，普通单糖必须在更剧烈的条件下，即在催化剂存在下回流底物的丙酮悬浮物3个小时，才能异丙叉化。作为示例，D-葡萄糖和D-半乳糖悬浮在丙酮中，加入催化剂后，回流三小时，它们都被顺利转化为对应异丙叉产物。在合成山荷叶素的过程中，发现了一个一锅法合成6，7-二甲氧基-1-（3，4-二甲氧基苯基）-4-羟基萘83的新颖反应。这个反应是用邻苯二酚二甲醚和丁二酸酐为原料，把两个原料的混合物熔融后，加入PPA，在140℃下搅拌后就会有产物生成。分离出的化合物的结构是从1H NMR，13C NMR，IR和ESI-MS综合推断而来的，并经过X-射线衍射进一步验证。这个新颖的反应也许可以扩展到合成其他的芳基萘类化合物，尤其是那些带有多个供电子基团的芳基萘类化合物。对这个反应，我们提出了两个机理，但是到现在为止都还没有进行实验验证。但是限于时间原因，二糖片段Ⅰ和山荷叶素diphyllin的连接衍生以最终完成4″-acetylmananthoside B的全合成没有进行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 第一章 天然产物全合成的简史和现状
• 第二章 选题的依据和目标分子的初步逆合成分析
• 2.1 选题的依据
• 2.2 目标分子的初步逆合成分析
• 第三章 4″-Acetylmananthoside B分子中二糖片断Ⅰ的合成
• 3.1 二糖片断Ⅰ的逆合成分析
• 3.2 实验部分
• 3.3 讨论
• 第四章 4″-Acetylmananthoside B分子中芳香性片断diphyllin的合成
• 3.1 芳香性片断diphyllin的逆合成分析
• 3.2 实验部分
• 3.3 讨论
• 总结论
• 关于论文写作的说明
• 附图
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的论文
• 学位论文评阅及答辩情况表
• 外文论文