4-羟基-2-吡啶酮类化合物的合成和4-甲氧基-2-吡啶酮的脱甲基反应研究

论文摘要

4-羟基-2-吡啶酮是天然生物碱结构母核,同时也是一类重要的医药中间体,该类衍生物具有抗真菌、抗菌、抗病毒和抗肿瘤等多种生物活性。自从20世纪70年代,冬青生菌素H和Tenellin等一系列2-1吡啶酮生物碱相继被分离出来,同时也发展了一系列构建4-羟基-2-吡啶酮类化合物的新的有效的合成方法。本文对4-羟基-2-吡啶酮类天然生物碱的结构特征、合成及生物活性等进行了综述,在此基础上设计合成了一系列4-羟基-2-吡啶酮类化合物,主要包括以下几方面的研究内容：1.我们以丙二酸为起始原料,经二氯亚砜氯化、与苯乙腈反应成环后得到4-羟基-2-吡啶酮中间体。再经Pd/C催化氢化脱氯、甲基化后得到N-甲基-4-羟基-5-苯基-2-吡啶酮。然后将4-羟基-5-苯基-2-吡啶酮与3-氨基巴豆酸乙酯反应生成化合物4-甲基-8-苯基-6H-吡喃并[3,2-c]吡啶-2,5-二酮,再经甲基化后得到目标化合物1,4-二甲基-8-苯基-6H-吡喃并[3,2-c]吡啶-2,5-二酮。2.研究了4-羟基-2-吡啶酮类化合物的甲基化反应甲基位置是在N原子上还是O原子上的选择性问题。由于4-羟基-2-吡啶酮类化合物结构中1位含有N原子和4位含有羟基,所以可能存在N原子甲基化和O原子甲基化两种产物。我们以碘甲烷为甲基化试剂,以NaOH水溶液为溶剂反应,得到了N原子甲基化产物。3.研究了DABCO诱导的4-甲氧基-2-吡啶酮类化合物的脱甲基反应。首先我们设计合成了6个4-甲氧基-2-吡啶酮类化合物作为脱甲基的底物,以DMF为溶剂,在DABCO存在下90℃反应5h得到4-羟基-2-吡啶酮类化合物。4.通过实验我们合成出了19个4-羟基-2-吡啶酮类化合物,其中有2个为3,4-位并二氢吡喃环的2-吡啶酮类化合物,有11个为未见文献报道的新化合物,并通过红外光谱、核磁共振氢谱、低分辨质谱以及高分辨质谱确证其结构。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 4-羟基-2-吡啶酮化合物的分类
• 1.2.1 3-酰基取代的4-羟基-2-吡啶酮生物碱
• 1.2.2 3-烷基取代的4-羟基-2-吡啶酮类生物碱
• 1.2.3 3,4-位并二氢吡喃环的2-吡啶酮类生物碱
• 1.2.4 4,5-位并二氢呋喃环的2-吡啶酮类生物碱
• 1.3 4-羟基-2吡啶酮类化合物的合成进展
• 1.3.1 以吡啶及其衍生物为原料
• 1.3.2 在反应中以环合方法构建4-羟基-2-吡啶酮环
• 1.3.2.1 以吡喃酮为中间体合成4-羟基-2-吡啶酮
• 1.3.2.2 以巴豆酸乙酯衍生物为原料合成4-羟基-2-吡啶酮
• 1.3.2.3 通过氨基环合生成4-羟基-2-吡啶酮
• 1.3.2.4 通过分子内加成反应环合生成-4-羟基-2-吡啶酮
• 1.3.2.5 通过分子内环合反应形成4-羟基-2-吡啶酮环
• 1.4 小结
• 第二章 目标化合物的设计与合成
• 2.1 目标化合物的设计与合成分析
• 2.1.1 吡喃并[3,2-c]吡啶-2,5-二酮类化合物的设计
• 2.1.2 目标化合物的合成路线选择
• 2.1.3 4-甲氧基-2-吡啶酮的脱甲基研究
• 2.1.3.1 底物的设计
• 2.1.3.2 脱甲基路线设计
• 2.2 重要中间体合成讨论
• 2.2.1 6-氯-5-苯基-4-羟基-2-吡啶酮的合成
• 2.2.2 5-苯基-4-羟基-2-吡啶酮的合成
• 2.2.3 5-苯基-4-羟基-2-吡啶酮的甲基化研究
• 2.2.4 与3-氨基巴豆酸乙酯的成环反应
• 2.2.5 N-甲基-5-溴3-氰基-4-甲氧基-2-吡啶酮的合成
• 2.2.6 4-甲氧基-2-吡啶酮的脱甲基
• 2.3 4-羟基-2-吡啶酮类化合物光谱解析
• 2.3.1 脱甲基化合物的光谱解析
• 2.3.1.1 红外光谱解析
• 2.3.1.2 核磁共振氢谱解析
• 第三章 化学实验部分
• 3.1 仪器与试剂
• 3.2 化合物的制备
• 小结
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 致谢