（+）-Agelastatin A和B、Longifolene、（+）-Minfiensine的全合成和Daphniyunnine C的全合成研究

摘要

生物碱和萜类化合物是天然产物中非常重要的两大类化合物，在自然界中广泛存在，有着复杂多变、令人着迷的化学结构，同时表现出很多不同的性质和功能，吸引了众多化学家、生物学家和药学家的注意力。众所周知，天然产物在自然界中的含量往往是非常低的，大规模的进行生物分离提取不仅效率低，而且对自然界和生态系统会造成很大的、甚至是毁灭性的影响。因此，包括半合成和全合成在内的天然产物化学合成对天然产物功能的研究及应用是非常必要的。本论文针对几种不同天然产物的化学合成进行了研究，包括四个部分:吡咯-咪唑生物碱agelastatin A和B的全合成、倍半萜longifolene的全合成和马钱子生物碱(+)-minfiensine的全合成、以及虎皮楠生物碱daphniyunnine C的全合成研究。
　　第一章，吡咯-咪唑生物碱agelastatin A和B的全合成。基于分子结构特点，我们设计了一条全新的合成策略，通过一步阳离子调节的串联环化反应构建了分子中合成难度很高的四取代环戊烷核心结构。这个合成策略使我们从商品化的氨基酸衍生物L-天冬氨酸二乙酯盐酸盐出发，分别经过8步和9步反应完成了对(+)-Agelastatin A和B的全合成。
　　第二章，倍半萜longifolene的全合成。我们从简单原料4-硝基丁醛和3-甲基-2-环己烯酮为起始原料，经过10步反应，以Micheal-aldol-Henry串联反应、Tiffeneau-Demjanov重排和分子内自由基环化反应为关键步骤，完成了对longifolene的全新全合成。
　　第三章，马钱子生物碱(+)-minfiensine的全合成。我们把本课题组发展的改进Fischer吲哚合成方法学应用到(+)-minfiensine的全合成中。从D-(-)-奎尼酸衍生来的已知化合物(S)-4-TBSO-环己-2-烯酮为起始原料，经过18步转化，完成了(+)-minfiensine的全合成。
　　第四章，虎皮楠生物碱daphniyunnine C的全合成研究。我们从商品化的手性单萜左旋香芹酮出发，经过7步转化，以钯催化的羰基α-位烯基化反应作为关键步骤，非常巧妙地制备了包含一个全碳手性中心在内的含五个手性中心的[6-6-5]三环核心骨架，为天然产物全合成的实现打下了坚实的基础。

目录

声明

摘要

缩略语简表(Abbreviations)

第一章 Agelastatin A和B的全合成

第一节 Agelastatins化合物的概述

1．1．1 Agelastatins的分离

1．1．2 Agelastatins的生物活性

1．1．3 Agelastatins的结构特征

1．1．4 Agelastatins的合成挑战

1．1．5 Agelastatins的生物合成路线

第二节 Agelastatins的合成研究综述

1．2．1 Weinreb小组对agelastatin A的首次消旋全合成

1．2．2 Feldman小组对(-)-agelastatin A和B的首次对映选择性全合成

1．2．3 Hale小组对(-)-agelastatin A的形式全合成和全合成

1．2．4 Davis小组对(-)-agelastatin A的全合成

1．2．5 Trost小组对(+)-和(-)-agelastatin A的全合成

1．2．6 Ichikawad小组对(-)-agelastatin A全合成

1．2．7 Yoshimitsu-Tanaka小组对(-)-agelastatin A的全合成

1．2．8 Du Bois小组对(-)-agelastatin A全合成

1．2．9 Wardrop小组对(±)-agelastatin A的全合成

1．2．10 Chida小组对(-)-agelastatin A的全合成

1．2．11 Hamada小组对(-)-agelastatin A的形式全合成

1．2．12 Maruoka小组对(-)-agelastatin A的形式全合成

1．2．13 Romo小组对(±)-agelastatin A的全合成

1．2．14 Batey小组对(±)-agelastatin A的全合成

第三节 Agelastatin A和B的全合成

1．3．1 吡咯内酯化合物ent-1-157的合成

1．3．2 三环咪唑酮化合物ent-1-156的合成

1．3．3 环化前体ent-1-154的合成

1．3．4 (+)-Agelastatin A全合成的完成

1．3．5 (+)-Agelastatin B的全合成

本章总结

第二章 Longifolene(长叶烯)的全合成

第一节 Longifolene的概述

2．1．1 长叶烯longifolene的分离

2．1．2 长叶烯longifolene的结构说明

2．1．3 长叶烯longifolene的生物合成

第二节 Longifolene的全合成研究综述

2．2．1 Corey小组对longifolene的首次消旋全合成

2．2．2 McMurry小组对longifolene的消旋全合成

2．2．3 Johnson小组对longifolene的消旋全合成

2．2．4 Oppolzer小组对longifolene的消旋全合成

2．2．5 Schultz小组对(±)-longifolene和(-)-longifolene的全合成

2．2．6 Kuo小组对(+)-longifolene的全合成

2．2．7 Fallis小组对longifolene的消旋全合成

2．2．8 何子乐(Tse-Lo Ho)小组对longifolene的形式全合成

2．2．9 Karimi小组对longifolene的形式全合成

2．2．10 Brieger小组对longifolene的合成尝试

第三节 Longifolene的全合成

2．3．1 trans-decalin ring的合成

2．3．2 [5，7]-双环系的合成

2．3．3 自由基环化前体的合成

2．3．4 完成longifolene的全合成

2．3．5 尝试优化醛的α-位甲基化的选择性

本章总结

第三章 (+)-Minfiensine的全合成

第一节 Minfiensine的概述

3．1．1 Minfiensine的分离及结构特征

3．1．2 Minfiensine的生源合成及生物活性

第二节 Minfiensine的全合成研究综述

3．2．1 Overman小组对(+)-minfiensine的全合成

3．2．2 秦勇小组对(±)-minfiensine的全合成

3．2．3 MacMillan小组对(+)-minfiensine全合成

3．2．4 Padwa小组对(±)-minfiensine的全合成

3．2．5 邱发洋小组对(+)-minfiensine的全合成

第三节 (+)-Minfiensine的全合成

本章总结

第四章 Calyciphylline A型虎皮楠生物碱的全合成研究

第一节 Calyciphylline A型虎皮楠生物碱的概述

4．1．1 Calyciphylline A型虎皮楠生物碱的分离

4．1．2 Calyciphylline A型虎皮楠生物碱的生物活性

4．1．3 虎皮楠生物碱的生物合成

4．1．4 虎皮楠生物碱的仿生合成假说

第二节 虎皮楠生物碱的全合成及Calyciphylline A型虎皮楠生物碱合成研究综述

4．2．1 Heathcock小组对(±)-methyl homodaphniphyllate的全合成

4．2．2 Heathcock小组对(±)-methyl homosecodaphniphyllate的仿生全合成

4．2．3 Heathcock小组对(±)-daphnilactone A的仿生全合成

4．2．4 Heathcock小组对(±)-methyl homodaphniphyllate的仿生全合成

4．2．5 Heathcock小组对(-)-methyl homosecodaphniphyllate和(-)-secodaphnlphylline的不对称全合成

4．2．6 Heathcock小组对proto-daphniphylline的合成

4．2．7 Heathcock小组对(±)-bukittinggine的全合成

4．2．8 Heathcock小组对(+)-codaphniphylline的全合成

4．2．9 Carreira小组对(+)-daphmanidin E的全合成

4．2．10 李昂小组对daphenylline的全合成

4．2．11 Smith小组对(-)-calyciphylline N的全合成

4．2．12 Bonjoch小组对calyciphylline A的ABC三环核心骨架的合成

4．2．13 Dixon小组daphnilongeranin B和daphniyunnine D的[7-5-5]全碳三环核心骨架的合成

4．2．14 涂永强小组对calyciphylline A型生物碱[5-6-7]全碳三环核心骨架的合成

4．2．15 王智刚小组对daphnilongeranin B的[5-6-7]三环核心骨架的合成

4．2．16 Dixon小组对daphniyunnine B的[5-6-7]三环核心骨架的合成

4．2．17 厍学功小组对daphenylline的ABCE四环核心骨架的合成

4．2．18 Stockdill小组对calyciphylline A型虎皮楠生物碱[5-6-6]三环骨架的合成

4．2．19 王智刚小组对calyciphylline A型虎皮楠生物碱[5-6-7]三环骨架的合成

第三节 虎皮楠生物碱daphniyunnine C的全合成研究

本章总结

第五章 实验部分

第一节 实验仪器与试剂

第二节 (+)-Agelastatin A和B的实验及分析数据

第三节 Longifolene的实验及分析数据

第四节 (+)-Minfiensine的实验及分析数据

第五节 虎皮楠生物碱全合成研究的实验及分析数据

总结与展望

参考文献

致谢

附录

个人简历、在学期间发表的学术论文与科研成果