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3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷衍生物的合成研究

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目录

摘要

符号说明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷的生物活性

1.2.1 抗肿瘤活性

1.2.2 抗心律失常活性

1.2.3 镇痛活性

1.3 常见的氨基保护基

1.3.1 Boc保护基

1.3.2 苄基保护基

1.3.3 Cbz保护基

1.4 合成路线的文献综述

1.5 合成路线的设计

1.6 本课题研究的主要内容

第二章 实验部分

2.1 主要试剂和仪器

2.1.1 主要试剂

2.1.2 主要仪器

2.2 顺式1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的合成

2.2.1 1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的顺式异构体和反式异构体的分离

2.2.2 1-苄基一吡略烷-2,5-二羧酸二乙酯的顺式异构体和反式异构体的相互转变

2.2.3 选择合适的溶剂来代替苯

2.2.4 加料方式的确定

2.3 1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的还原

2.3.1 氢化铝锂(LiAIH4)还原

2.3.2 Red-Al还原

2.3.3 硼氢化钠还原

2.4 脱苄基加Boc

2.5 甲磺酰化

2.6 最后与苄胺关环

2.6.1 最佳反应时间的选择

2.6.2 反应溶剂的选择

2.6.3 苄胺用量的选择

2.7 与其它胺的关环

2.7.1 与对甲氧基苯胺关环

2.7.2 与苯胺的关环

2.7.3 与对硝基苯胺的关环

2.8 2,5-二溴己二酸二乙酯与其它胺的关环反应

2.8.1 2,5-二溴己二酸二乙酯与甲胺的关环

2.8.2 2,5-二溴己二酸二乙酯与异丙胺的关环

2.8.3 2,5-二溴己二酸二乙酯与对氯苯胺的关环

2.9 衍生物的合成举例

2.9.1 3-苄基-8-异丙基-3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷的合成

第三章 结果与讨论

3.1 1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的合成

3.1.1 1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的顺式异构体与反式异构体的分离

3.1.2 1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的顺式异构体和反式异构体的相互转变

3.1.3 选择合适的溶剂代替苯

3.1.4 选择合适的加料方式

3.2 四氢铝锂(LiAlH4)作还原剂

3.2.1 温度对反应的影响

3.2.2 LiAlH4的用量对反应的影响

3.3 Red-Al作还原剂

3,3.1 温度对反应的影响

3.3.2 Red-Al的用量对反应的影响

3.3.3 时间对反应的影响

3.4 硼氢化钠作还原剂

3.4.1 温度对反应的影响

3.4.2 NaBH4-ZnCl2的用量对反应的影响

3.4.3 时间对反应的影晌

3.5 与苄胺的关环

3.5.1 最佳反应时间的选择

3.5.2 反应溶剂的选择

3.5.3 苄胺用量的选择

3.6 与其它芳香胺的关环

3.6.1 与对甲氧基苯胺的关环

3.6.2 与苯胺的关环

3.6.3 与对硝基苯胺的关环

3.7 2,5-二溴己二酸二乙酯与其它胺的关环

3.7.1 与甲胺的关环

3.7.2 与异丙胺的关环

3.8 衍生物的合成举例

3.8.1 3-苄基-8-异丙基-3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷的合成

结论

参考文献

附录

致谢

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声明

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摘要

3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷类化合物是非常重要的药物中间体,它的衍生物具有抗肿瘤、抗心律失常、镇痛等多方面的生物活性,从而引起了药物学家和化学家的广泛关注。有关3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷类化合物的合成方法及工艺研究则少见文献报道。本论文以2,5-二溴己二酸二乙酯和苄胺为原料,经顺式环合、还原、替换保护基、甲磺酰化和环合等五步反应制备了母核3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷,并优化了其合成路线中的关键步骤的工艺;得到了一条方便快捷制备该类化合物的工艺路线,为其衍生物的合成和活性研究奠定了基础。
  本论文具体完成以下工作:
  系统研究了2,5-二溴己二酸二乙酯与苄胺、异丙胺、甲胺、对甲氧基苯胺等不同的伯胺进行顺式关环的条件,发现采用苄胺关环得到顺式产物收率最高,通过对反应溶剂、加料方式、原料配比、反应温度、反应时间等反应条件的考察,得到了较佳的制备顺式1-苄基-吡咯烷-2,5-二羧酸二乙酯的工艺条件:n(苄胺)∶n(二溴己二酸二乙酯)=2∶1、环己烷作溶剂、回流温度下滴加苄胺,在该反应条件下,顺式产物收率达到了75.0%。
  系统研究了1-Boc-2,5-双甲磺酰氧基甲基-吡咯烷与代表性的脂肪胺和芳香胺的反应,分析反应结果发现,脂肪胺关环比芳香胺容易,对于脂肪胺,都能顺利发生环合反应且收率相差不大,而对于芳香胺,芳环上带有吸电子基团的芳胺环合收率远远大于芳环上带有供电子基团的芳胺。优化了其与苄胺环合的工艺条件,通过考察反应溶剂、反应时间、反应温度和原料配比对实验的影响,得到了较佳的工艺条件:n(苄胺)∶n(-吡咯烷)=3∶1、乙腈作溶剂、回流温度下反应4天,在该条件下,环合收率达到了56.6%。
  总之,本论文以2,5-二溴己二酸二乙酯和苄胺为原料经5步反应制备了3,8-二氮杂-双环[3.2.1]辛烷母核,总收率达到25.9%。该工艺路线操作简单、方便可行,适合大量制备。

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