3，4-二氢-3-氧代-2H-1，4-苯并噁嗪类化合物以及24-Demethylbafilomycin C1中C3-C12片断的合成

论文摘要

目标分子导向合成在现代有机化学的发展中起着重要的作用。复杂天然产物分子的全合成研究极大地推动了新反应、新试剂、以及新合成策略的建立,丰富了多步有机合成的手段。与之相对应,多样性导向合成是以产生分子结构多样性为目的,是近年发展起来的一个前沿研究方向,与化学生物学或化学基因组学的研究有密切的关系。本论文一部分工作以多样性导向合成的策略和方法合成了含氮、氧的优势杂环化合物。另一部分工作采用目标分子导向合成的策略和方法合成了16元环抗生素24-demethylbafilomycin C1中C3-C12片断。第一章首先介绍了多样性导向有机合成、异氰参与的多组分反应、以及微波辅助有机合成。取代2-氨基苯酚是一类廉价、易得的原料,对它们在含氮、氧杂环化合物合成中的例子作了扼要的讨论。然后介绍了plecomacrolide类大环内酯的结构以及文献报道的用于合成bafilomycin A1全合成的策略。第二至第四章记载了本论文完成的在微波加热条件下合成一系列3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类杂环及其与2-吲哚酮的轭合物（conjugates）。第二章首先优化了N-芳甲基取代的2-氨基苯酚经微波加热区域选择性地同α-溴代羧酸乙酯环化的最佳条件,合成了4-芳甲基-3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类杂环。第三章将Ugi四组分反应同前述分子内环化反应相结合,实现了微波辅助一锅法合成多官能团化的同类杂环,并且探索了微波加热条件下铜催化的分子内酰胺化反应来合成2-吲哚酮,对酰胺羰基氧参与的分子内芳基化反应的产物进行了鉴定。第四章采用钯催化剂来促进分子内酰胺化反应,优化了反应条件,在微波加热条件以第三章中得到的杂环为底物,快速、高效地合成了一系列3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与2-吲哚酮的轭合物。第五章阐述了文献中报道的用于建立bafilomycin A1中C6-C8三个相连手性中心的方法以及本论文工作中采用的Abiko手性丙酸酯衍生的（Z）-型硼烯醇盐参与的反式选择aldol缩合反应。利用1,3-dithiane烷基化反应构筑了甲基酮,从而通过Horner-Wittig反应合成了（E）-1,3-二烯结构单元。最后经其它常规转化反应得到了所需的C3-C12片断,以13步反应,计算的总收率为12.3%。实验部分罗列了相关的实验步骤及新化合物结构表征数据。原始的1H和13C核磁共振谱及X-射线单晶结构解析数据收于附录中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 多样性导向合成、微波辅助合成以及Plecomacrolide简介
• 1.1 目标分子导向有机合成和多样性导向有机合成简介
• 1.1.1 目标分子导向有机合成简介
• 1.1.2 多样性导向有机合成简介
• 1.1.2.1 产生复杂性反应
• 1.1.2.2 分子结构多样性
• 1.2 异氰参与的多组分反应及其在多样性导向合成中的应用
• 1.2.1 异氰的化学性质及其制备方法
• 1.2.2 Ugi四组分反应
• 1.2.2.1 Ugi四组分反应简介
• 1.2.2.2 在多样性导向合成中的应用
• 1.2.3 Passerini三组分反应
• 1.2.3.1 Passerini三组分反应简介
• 1.2.3.2 在多样性导向合成中的应用
• 1.2.4 其他一些异氰参与的多组分反应及其在多样性导向合成中的应用
• 1.3 基于2-氨基酚多样性导向合成——在杂环合成中的应用
• 1.3.1 其他组从2-氨基酚合成杂环化合物
• 1.3.2 我们组从2-氨基酚合成杂环化合物
• 1.4 微波辅助有机合成
• 1的新策略'>1.5 Plecomacrolide简介以及合成24-Demethylbafilomycin C₁的新策略
• 1.5.1 Plecomacrolide简介
• 1内酯环的策略'>1.5.2 Evans、Toshima、Hanessian合成Bafilomycin A₁内酯环的策略
• 1的新策略'>1.5.3 合成24-Demethylbafilomycin C₁的新策略
• 1.6 博士论文内容
• 第二章 微波辅助从2-氨基酚合成2-烷基4-芳甲基-3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物
• 2.1 3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物简介
• 2.2 3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物的合成方法
• 2.2.1 用2-硝基苯酚为原料合成
• 2.2.2 用2-氨基苯酚为原料合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 对2-氨基酚进行还原烷基化反应
• 2.3.2 合成2-烷基-4-芳甲基-3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物
• N2以及铜催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物'>第三章 微波辅助—锅法Ugi-S_N2以及铜催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物
• 3.1 几类铜参与的氮芳基化或烯基化反应的催化体系
• 3.1.1 CuI和1,2-二胺衍生物催化的氮的芳基化和烯基化反应
• 3.1.2 CuI和氨基酸催化的氮的芳基化和烯基化反应
• 3.1.3 Cul和1,10-二氮杂菲类催化的氮的芳基化反应
• 3.1.4 其它一些用于氮的芳基化反应的催化体系
• 3.2 微波辅助氮的芳基化反应
• 3.3 铜催化氮的芳基化和烯基化反应在杂环合成中的应用
• 3.3.1 通过氮的芳基化反应合成苯并类杂环
• 3.3.2 通过氮的烯基化反应合成杂环
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 通过"Ugi四组分反应—分子内氧烷基化反应"合成多取代3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物
• 3.4.2 通过铜和L—脯氨酸催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物
• 3.4.3 铜催化的氮芳基化和氧芳基化反应的机理
• N2以及钯催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物'>第四章 微波辅助—锅法Ugi-S_N2以及钯催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物
• 4.1 催化的酰胺氮的芳基化反应
• 4.2 钯催化的酰胺氮的芳基化反应在杂环合成中的应用
• 4.3 结果与讨论
• 1中C3—C12片断的合成'>第五章 天然产物24-Demethylbafilomycin C₁中C3—C12片断的合成
• 1简介'>5.1 24-Demethylbalilomycin C₁简介
• 1中C3—C12片断的逆合成分析'>5.2 24-Demethylbalilomycin C₁中C3—C12片断的逆合成分析
• 5.3 文献中合成相关片断的策略
• 5.3.1 Toshima合成C5—C11片断的策略
• 5.3.2 Roush合成C1—C11片断的策略
• 5.3.3 Hanessian合成C1—C11片断的策略
• 5.3.4 Férézou合成片断C1—C11的策略
• 5.3.5 Lett合成C3—C11片断的策略
• 5.4 结果与讨论
• 总结与展望
• 实验部分
• 测试仪器
• 原料和试剂
• 实验步骤以及相关化合物的表征
• 参考文献
• 攻读博士学位期间已发表和待发表的论文
• 致谢
• 附录