基于1，4：3，6-二缩水-D-果糖的新型硝酸酯类化合物的设计、合成研究

论文摘要

本论文以1，4：3，6-二缩水-D-果糖和C12高碳糖为原料进行了一系列的硝化研究工作，通过发烟硝酸和浓硫酸混酸硝化合成了两个母体化合物1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5-硝酸酯和1R-（2-异甘露醇基）-1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5，5′-二硝酸酯，并对此硝化反应的工艺进行了研究。在通过Henry反应制备1R-（2-异甘露醇基）-1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5，5′-二硝酸酯衍生物的研究中发现了非常有趣的热力学和动力学控制反应的现象，并利用此反应分别合成了1R-（2-异甘露醇基）-2-硝甲基-异山梨醇-5，5′-二硝酸酯和1R-（2-异甘露醇基）-2-硝甲基-异甘露醇-5，5′-二硝酸酯。在与硝基乙烷的反应中，发现了产物β-硝基醇邻位碳的构型变化现象，研究了其中的反应机理，所得Henry反应产物的结构均经过X-射线晶体衍射得到证明。合成了其它一系列结构新颖的1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5-硝酸酯和1R-（2-异甘露醇基）-1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5，5′-二硝酸酯衍生物，为生物活性筛选和构效关系分析提供了大量的化合物。一、用发烟硝酸和浓硫酸混酸硝化1，4：3，6-二缩水-D-果糖得到了5位羟基被硝化的产物。研究此硝化反应的反应工艺发现：3个当量的发烟硝酸，浓硫酸和发烟硝酸的摩尔比为3：1，反应时间3个小时为此硝化反应的最优化反应条件。合成了二个1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5-硝酸酯的衍生物，讨论了其中的立体化学问题。二、以C12高碳糖为原料，通过发烟硝酸和浓硫酸混酸硝化高产率的合成了1R-（2-异甘露醇基）-1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5，5′-二硝酸酯，为以后其衍生物的合成奠定了良好的基础。三、在利用Henry反应制备硝酸酯衍生物中发现了有趣的动力学和热力学分别控制反应的现象，选择性的合成了1R-（2-异甘露醇基）-2-硝甲基-异山梨醇-5，5′-二硝酸酯和1R-（2-异甘露醇基）-2-硝甲基-异甘露醇-5，5′-二硝酸酯，具有理论研究价值和实际的应用价值，并通过X-射线衍射证明了它们的结构。通过X-射线晶体衍射发现了1R-（2-异甘露醇基）-1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5，5′-二硝酸酯与硝基乙烷反应产物的β-硝基醇的邻位碳的构型变化现象，提出了其中可能的反应机理。四、以1R-（2-异甘露醇基）-1，4：3，6-二缩水-D-果糖-5，5′-二硝酸酯为原料，合成了其它一系列硝酸酯衍生物。本论文共合成了18个化合物，其中17个为新化合物。所合成的化合物均经HRMS，1H NMR，13C NMR，IR等分析手段确证了结构。其中的6个新化合物经X-射线单晶衍射确定了绝对构型。这些化合物的生物活性测试正在进行中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 果糖化学简介
• 1.2 硝酸酯类化合物简介
• 1.3 硝酸酯类药物的药理作用和临床应用
• 1.3.1 硝酸酯类药物的药理作用
• 1.3.2 硝酸酯类药物的临床应用
• 1.4 硝酸酯类药物的合成进展方面的研究情况
• 1.5 本实验室的研究背景
• 1.6 本论文研究思路和内容
• 第二章 1,4:3,6-二缩水-D-果糖的硝化及其硝酸酯衍生物的合成
• 2.1 概述
• 2.2 1,4:3,6-二缩水-D-果糖的硝化及硝化条件的优化
• 2.2.1 1,4:3,6-二缩水-D-果糖的硝化
• 2.2.2 硝化条件的优化
• 2.3 利用Henry反应制备1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5-硝酸酯衍生物及产物的结构确证
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 本章附表
• 第三章 C12高碳糖的硝化及其硝酸酯衍生物的合成
• 3.1 C12高碳糖的硝化及产物结构的确证
• 3.1.1 C12高碳糖的硝化及产物结构的确证
• 3.1.2 硝化C12高碳糖（化合物4）的晶体结构特征
• 3.2 Henry反应制备1R-（2-异甘露醇基）-1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5,5′-二硝酸酯衍射物及反应机理的研究
• 3.2.1 1R-（2-异甘露醇基）-1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5,5′-二硝酸酯和硝基甲烷反应
• 3.2.2 反应机理
• 3.2.3 与硝基乙烷的反应
• 3.2.4 反应机理
• 3.3 1R-（2-异甘露醇基）-1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5,5′-二硝酸酯的还原
• 3.4 1R-（2-异甘露醇基）-1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5,5′-二硝酸酯肟衍生物的制备
• 3.5 1R-（2-异甘露醇基）-1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5,5′-二硝酸酯嗯唑烷衍生物的制备
• 3.6 1R-（2-异甘露醇基）-1,4:3,6-二缩水-D-果糖-5,5′-二硝酸酯偕胺衍生物的合成
• 3.7 本章小结
• 参考文献
• 实验部分
• 通用实验方法
• 第二章实验
• 第三章实验
• 附图
• 读硕期间发表（或待接收）文章
• 致谢