天然产物Malabaricone C的全合成研究

论文摘要

肉豆蔻属植物含有一类特有的天然产物成分——二芳基壬烷类化合物,其基本骨架的结构是在由9个碳原子组成的碳链两端各连有一个芳香环。研究发现,天然存在的二芳基壬烷类化合物中,Malabaricone C具有重大的生物活性,如:杀线虫活性,抗氧化性及抗菌性等等。鉴于此,对Malabaricone C进行化学全合成,显得尤为重要。同时,可以对此类化合物进行结构修饰改造,合成一系列类似化合物,进行活性筛选,进而发现新药。本文主要探讨了从植物中分离出来的,具有生物活性和药理活性的二芳基壬烷类天然产物之一的Malabaricone C的全合成。对Malabaricone C的全合成,国内对此研究的较少,国外有少量的文献报道,但其有些中间体的合成收率较低,而有的中间体合成工艺路线条件苛刻。本文采用汇聚式路线。首先,以1,6-己二醇为原料,通过单苄醚保护、溴代、季鏻盐合成、W ittig反应、催化加氢和Dess-Martin氧化共六步合成了制备Malabaricone C所需要的一个中间体——3,4-二甲氧基苯庚醛。然后,以间苯二酚为原料,通过缩合、酯化、Fries重排、水解及单苄醚羟基保护共五步反应合成了制备Malabaricone C所需要的另一个中间体——2-羟基-6-苄氧基苯乙酮。最后,3,4-二甲氧基苯庚醛和2-羟基-6-苄氧基苯乙酮进行Aldol缩和反应,得到β-羟基酮,β-羟基酮再经过对甲苯磺酸脱水、催化氢化、脱甲基等几步反应,从而得到最终产物Malabaricone C。论文探讨了各步反应的反应机理,实验中采用TLC跟踪反应进程,对各步反应产物应用MS、IR及1HNMR进行结构鉴定。研究结果表明我们设计的全合成工艺路线切实可行。在Wittig反应中,本文用正丁基锂代替文献中所用的叔丁醇钾来夺取溴代季膦盐的α-H,反应收率为81.3%,比文献所报道的收率71%有了很大提高。在将3,4-二甲氧基苯庚醇氧化为3,4-二甲氧基苯庚醛一步中,由于文献所用的Swern氧化方法,反应条件苛刻,需要在-78℃的低温下反应,且反应生成的二甲硫醚恶臭难闻,本文选用Dess-Martin氧化方法以代替Swern氧化,Dess-Martin氧化反应条件温和,室温下反应,后处理简单,只需要用饱和碳酸氢钠溶液洗去副产物即可,且收率较高。通过合成天然产物Malabaricone C,人类可以大幅度降低对肉豆蔻属植物的依赖,从而降低该类产品的成本。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 概述
• 1.2 研发背景
• 1.3 文献综述
• 1.3.1 Malabaricone C 的全合成
• 1.3.1.1 合成方案设计
• 1.3.1.2 全合成工艺路线及分析
• 1.3.2 2-羟基-6-苄氧基苯乙酮的合成
• 第二章 3，4-二甲氧基苯庚醛的合成
• 2.1 己二醇的单苄醚保护
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 反应机理
• 2.1.3 试剂与仪器
• 2.1.4 实验操作
• 2.1.5 结果与讨论
• 2.1.5.1 谱图数据
• 2.1.5.2 反应的TLC 跟踪
• 2.1.5.3 分析与讨论
• 2.2 溴代反应
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 反应机理
• 2.2.3 试剂与仪器
• 2.2.4 实验操作
• 2.2.5 结果与讨论
• 2.2.5.1 谱图数据
• 2.2.5.2 反应TLC 跟踪
• 2.2.5.3 分析与讨论
• 2.3 季鏻盐的合成反应
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 反应机理
• 2.3.3 试剂与仪器
• 2.3.4 实验操作
• 2.3.5 结果与讨论
• 2.3.5.1 谱图数据
• 2.3.5.2 反应TLC 跟踪
• 2.3.5.3 分析与讨论
• 2.4 Wittig 反应
• 2.4.1 概述
• 2.4.2 反应机理
• 2.4.3 试剂与仪器
• 2.4.4 实验操作
• 2.4.5 结果与讨论
• 2.4.5.1 谱图数据
• 2.4.5.2 反应TLC 跟踪
• 2.4.5.3 分析与讨论
• 2.5 催化氢化反应
• 2.5.1 概述
• 2.5.2 反应机理探讨
• 2.5.3 试剂与仪器
• 2.5.4 实验操作
• 2.5.5 结果与讨论
• 2.5.5.1 谱图数据
• 2.5.5.2 反应TLC 跟踪
• 2.5.5.3 分析与讨论
• 2.6 Dess-Martin 氧化反应
• 2.6.1 概述
• 2.6.2 反应机理
• 2.6.3 试剂与仪器
• 2.6.4 实验操作
• 2.6.5 结果与讨论
• 2.6.5.1 谱图数据
• 2.6.5.2 反应TLC 跟踪
• 2.6.5.3 分析与讨论
• 第三章 2-羟基-6-苄氧基苯乙酮的合成
• 3.1 7-羟基-4-甲基香豆素的合成-----Pechmann 缩合反应
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 反应机理
• 3.1.3 试剂与仪器
• 3.1.4 实验操作
• 3.1.5 结果与讨论
• 3.1.5.1 谱图数据
• 3.1.5.2 反应TLC 跟踪
• 3.1.5.3 分析与讨论
• 3.2 7-乙酰氧基-4-甲基香豆素的合成------酯化反应
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 反应机理
• 3.2.3 试剂与仪器
• 3.2.4 实验操作
• 3.2.5 结果与讨论
• 3.2.5.1 谱图数据
• 3.2.5.2 反应TLC 跟踪
• 3.2.5.3 分析与讨论
• 3.3 8-乙酰基-7-羟基-4-甲基香豆素的合成——Fries 重排反应
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 反应机理
• 3.3.3 试剂与仪器
• 3.3.4 实验操作
• 3.3.5 结果与讨论
• 3.3.5.1 谱图数据
• 3.3.5.2 反应TLC 跟踪
• 3.3.5.3 分析与讨论
• 3.4 2，6-二羟基苯乙酮的合成-----水解反应
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 反应机理
• 3.4.3 试剂与仪器
• 3.4.4 实验操作
• 3.4.5 结果与讨论
• 3.4.5.1 谱图数据
• 3.4.5.2 反应TLC 跟踪
• 3.4.5.3 分析与讨论
• 3.5 2-羟基-6 苄氧基苯乙酮的合成------羟基的单苄醚保护
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 反应机理
• 3.5.3 试剂与仪器
• 3.5.4 实验操作
• 3.5.5 结果与讨论
• 3.5.5.1 谱图数据
• 3.5.5.2 反应TLC 跟踪
• 3.5.5.3 分析与讨论
• 第四章 Malabaricone C 的合成
• 4.1 Aldol 缩合反应
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 反应机理
• 4.1.3 试剂与仪器
• 4.1.4 实验操作
• 4.1.5 结果与讨论
• 4.1.5.1 谱图数据
• 4.1.5.2 反应TLC 跟踪
• 4.1.5.3 分析与讨论
• 4.2 脱水反应
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 反应机理
• 4.2.3 试剂与仪器
• 4.2.4 实验操作
• 4.2.5 结果与讨论
• 4.2.5.1 谱图数据
• 4.2.5.2 反应TLC 跟踪
• 4.2.5.3 分析与讨论
• 4.3 氢化反应
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 反应机理
• 4.3.3 试剂与仪器
• 4.3.4 实验操作
• 4.3.5 结果与讨论
• 4.3.5.1 谱图数据
• 4.3.5.2 反应TLC 跟踪
• 4.3.5.3 分析与讨论
• 4.4 脱甲基反应
• 4.4.1 概述
• 4.4.2 反应机理
• 4.4.3 试剂与仪器
• 4.4.4 实验操作
• 4.4.5 结果与讨论
• 4.4.5.1 谱图数据
• 4.4.5.2 反应TLC 跟踪
• 4.4.5.3 分析与讨论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录 部分中间体及Malabaricone C 的相关谱图
• 致谢
• 作者简介