氨基酸衍生物及二茂铁衍生物的合成与抑菌活性研究

摘要

邻苯二甲酰氨基酸和酰基二茂铁是两类重要的有机合成中间体。其中，邻苯二甲酰氨基酸在多肽的合成中具有至关重要的作用；而酰基二茂铁是合成二茂铁衍生物的关键起始原料。论文基于以上两点做相关研究，并以此出发合成了系列新型化合物，最后对合成新化合物做抑菌活性研究。
　　 邻苯二甲酰氨基酸部分主要研究了L-丝氨酸和L-苏氨酸的氨基保护，因该类氨基酸除含有一个氨基和一个羧基外，还含有一个β-羟基，导致在和邻苯二甲酸酐反应时，羟基会发生β-消除反应，在总结以往合成该类化合物的经验基础上，实验采用N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂，使氨基酸与邻苯二甲酸酐反应生成终产物，该法操作简便，反应条件温和，而且避免发生副反应，产率较高，可达90％。又在邻苯二甲酰DL-丙氨酸的结构上引入抑菌活性较高的2，3-二氢酞嗪-1，4-二酮结构，合成出了一种新型化合物2-(2-(1，3-二羰基异二氢吲哚-2-基)乙酰基）-2，3-二氢酞嗪-1，4-二酮，并经IR、1H-NMR、13C-NMR表征确定为目标化合物。
　　 酰基二茂铁的合成主要包括乙酰基二茂铁的工艺优化和二茂铁基查尔酮合成方法的改进。乙酰基二茂铁的合成常用催化剂有无水三氯化铝、三氟化硼-乙醚溶液、磷酸等，但都有副产物多的缺点，实验换用氧化锌为催化剂，并对其工艺进行优化，该法反应速率快，而且没有副产物生成。又将乙酰基二茂铁与硫和吗啉发生Willgerodt-Kindler反应生成二茂铁硫代乙酰吗啉，成功的在二茂铁上引入一个硫代酰胺结构，而且二茂铁硫代乙酰吗啉进一步水解可得到二茂铁乙酸，为二茂铁乙酸的合成提供了一条路线；二茂铁基查尔酮传统合成方法是使用乙酰基二茂铁与芳醛反应得到，但会存在反应不完全、纯化困难等问题，实验突破陈规使用二茂铁与肉桂酸直接反应即可得到，此法反应时间短，产率高且产物单一，后处理简单易行，为二茂铁基查尔酮的合成又添一合成方法。实验又研究了关于二茂铁基查尔酮的Michael加成反应，在二茂铁上引入了酰肼、吡唑、三唑等基团，合成了3-二茂铁基-5-苯基-4，5-二氢-1H-吡唑、4-羟基-N’-（3-羰基-1-苯基-3-二茂铁基丙基）丁酰肼、1-二茂铁基-3-苯基-3-（（1-（四氢-2H-噻喃-4-基）-1H-吡唑-4-基）氨基）丙烷-1-酮、1-二茂铁基-3-苯基-3-（5-甲基-1-（四氢-2H-噻喃-4-基）-1H-吡唑-4-基）氨基）丙烷-1-酮、1-二茂铁基-3-苯基-3-(1-（四氢-2H-噻喃-4-基）-1H-1，2，4-三唑-3-基）氨基）丙烷-1-酮五种化合物，并经IR、1H-NMR、13C-NMR表征确定为目标化合物。
　　 抑菌实验选择滤纸片法，将上述合成化合物对大肠杆菌(Escherichiacoli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、酵母菌（Saccharomycescerevisiae）、链球菌（Streptococcus）、放线菌(Actinomycete)五种菌进行抑菌活性测试，实验发现在原有结构上引入新的活性基团，化合物的抑菌活性均有所提高，其中二茂铁衍生物抑菌活性显著。