生物碱Minfiensine的全合成研究

摘要

1989年，Massiot课题组首次从一种生长在非洲的植物StrychnosMinfiensis体内分离出了生物碱Minfiensine。虽然从发现并提取出生物碱Minfiensine距今已有将近三十年，但是迄今为止生物碱Minfiensine的生物合成途径仍然不清楚。然而，此类生物碱不仅生物活性好，而且化学结构也比较特殊，因此引起了有机合成化学家们的广泛关注。
　　经过结构分析，我们认为生物碱Minfiensine可以看成是由吲哚、卤代酰胺及丁烯片段三部分构成。本论文的主要工作就是探索新的化学合成方法将三个片段组合起来合成生物碱Minfiensine。
　　2016年，我们课题组报道了吲哚衍生物和卤代酰胺化合物的[3+2]环加成反应研究。随后，我们发现该研究可以用于构建生物碱Minfiensine的核心骨架结构。本论文以[3+2]环加成反应作为此全合成研究的基础，并在此基础上展开了生物碱Minfiensine的全合成研究。
　　我们的全合成研究以廉价的苯肼作为起始原料，经过Fisher吲哚合成法合成吲哚片段。经过PMB保护基保护吲哚片段上的氮原子以后，与卤代酰胺化合物经过一步[3+2]环加成反应得到四元环骨架结构。此步反应也是我们整个全合成研究中的亮点。接下来，在催化量金属钌催化下，用金属锌铜切断四元环骨架化合物上的一个C-O键及两个C-Cl键，然后经过一步还原消除和一步缩羰基保护基脱除反应得到四元环骨架中间体。拿到四元环骨架中间体以后，随即与丁烯基片段发生烃基化反应得到烯基碘代化合物。接着，在金属钯催化下完成分子内Heck环化反应以构建最后一个六元环。六元环构建成功后，用Comins'试剂将化合物上的酮羰基转化为三氟甲磺酸烯醇酯。最后，经过Stille偶联反应及保护基脱除反应等得到生物碱Minfiensine的消旋体。
　　在此期间，我们也对[3+2]环加成反应进行了不对称合成研究，以期望可以找到合适的方法构建具有光学活性值的骨架结构。然后，基于该不对称合成方法构建具有光学活性值的核心四元环骨架结构。遗憾的是未能找到合适的配体合成不对称四元环骨架中间体。
　　我们设计了全新的合成路线，成功连接了三个片段，并且以10步，26％的总收率成功完成了生物碱Minfiensine的全合成研究。相比于以前的全合成研究，我们的全合成研究不仅路线较短、总收率较高，而且反应原料廉价易得，条件温和，适合大量合成。

目录

声明

摘要

ABBREVIATIONS

第一章 前言

第一节 天然生物碱介绍

第二节 背景介绍

第三节 生物碱Minfiensine的合成研究介绍

1 生物碱Minfiensine的全合成研究概况

2 生物碱Minfiensine的形式合成研究概况

第四节 本论文的工作目的

第二章 Minfiensine核心骨架合成研究

第一节 [3+2]环加成反应

第二节 Minfiensine核心骨架合成

1 基于[3+2]环加成反应的逆合成分析

2 Minfeinsine核心骨架的合成路线设计

3 Minfeinsine核心骨架的合成研究

第三节 [3+2]环加成反应的不对称合成研究

1 合成路线设计

2 合成研究

第四节 本章小结

第三章 Minfiensine全合成研究

1 逆合成路线设计

2 合成路线设计

3 全合成研究

第二节 本章小结

第四章 实验部分

4．1 实验试剂

4．2 常用试剂制备

4．3 化合物的制备及反应

总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文及专利

附录