3，4-二氢-3-氧代-2H-1，4-苯并噁嗪类化合物以及24-Demethylbafilomycin C中C3-C12片断的合成

摘要

目标分子导向合成在现代有机化学的发展中起着重要的作用。复杂天然产物分子的全合成研究极大地推动了新反应、新试剂、以及新合成策略的建立,丰富了多步有机合成的手段。与之相对应,多样性导向合成是以产生分子结构多样性为目的,是近年发展起来的一个前沿研究方向,与化学生物学或化学基因组学的研究有密切的关系。本论文一部分工作以多样性导向合成的策略和方法合成了含氮、氧的优势杂环化合物。另一部分工作采用目标分子导向合成的策略和方法合成了16元环抗生素24-demethylbafilomycin C1中C3-C12片断。 第一章首先介绍了多样性导向有机合成、异氰参与的多组分反应、以及微波辅助有机合成。取代2-氨基苯酚是一类廉价、易得的原料,对它们在含氮、氧杂环化合物合成中的例子作了扼要的讨论。然后介绍了plecomacrolide类大环内酯的结构以及文献报道的用于合成bafilomycin A1全合成的策略。 第二至第四章记载了本论文完成的在微波加热条件下合成一系列3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类杂环及其与2-吲哚酮的轭合物(coniugates)。第二章首先优化了N-芳甲基取代的2-氨基苯酚经微波加热区域选择性地同α-溴代羧酸乙酯环化的最佳条件,合成了4-芳甲基-3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类杂环。第三章将Ugi四组分反应同前述分子内环化反应相结合,实现了微波辅助-锅法合成多官能团化的同类杂环,并且探索了微波加热条件下铜催化的分子内酰胺化反应来合成2-吲哚酮,对酰胺羰基氧参与的分子内芳基化反应的产物进行了鉴定。第四章采用钯催化剂来促进分子内酰胺化反应,优化了反应条件,在微波加热条件以第三章中得到的杂环为底物,快速、高效地合成了一系列3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与2-吲哚酮的轭合物。 第五章阐述了文献中报道的用于建立bafilomycin A1中C6-C8三个相连手性中心的方法以及本论文工作中采用的Abiko手性丙酸酯衍生的(Z)-型硼烯醇盐参与的反式选择aldol缩合反应。利用1,3-dithiane烷基化反应构筑了甲基酮,从而通过Horner-Wittig反应合成了(E)-1,3-二烯结构单元。最后经其它常规转化反应得到了所需的C3-C12片断,以13步反应,计算的总收率为12.3％。 实验部分罗列了相关的实验步骤及新化合物结构表征数据。原始的1H和13C核磁共振谱及X-射线单晶结构解析数据收于附录中。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章多样性导向合成、微波辅助合成以及Plecomacrolide简介

1.1目标分子导向有机合成和多样性导向有机合成简介

1.1.1目标分子导向有机合成

1.1.2多样性导向有机合成

1.2异氰参与的多组分反应及其在多样性导向合成中的应用

1.2.1异氰的化学性质及其制备

1.2.2 Ugi四组分反应

1.2.3 Passerini三组分反应

1.2.4其他一些异氰参与的多组分反应及其在多样性导向合成中的应用

1.3基于2-氨基酚的多样性导向合成

1.3.1其他小组从2-氨基酚合成杂环化合物

1.3.2我们组基于2-氨基酚的研究

1.4微波辅助有机合成简介

1.5 Plecomacrolide简介以及合成24-Demethylbafilomycin C1的新策略

1.5.1 Plecomacrolide简介

1.5.2 Evans、Toshima、Hanessian合成BafilomycinA1内酯环的策略

1.5.3合成24-Demethylbafilomycin C1的新策略

1.6博士论文研究内容

第二章 微波辅助从2-氨基酚合成2-烷基4-芳甲基-3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物

2.1 3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物简介

2.2 3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物的合成方法

2.2.1用2-硝基苯酚为原料合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4苯并噁嗪类化合物

2.2.2用2-氨基苯酚为原料合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4苯并噁嗪类化合物

2.3结果与讨论

2.3.1对2-氨基酚进行还原烷基化反应

2.3.2用α-溴代酸乙酯作关环试剂合成2-烷基-4-芳甲基-3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物

第三章微波辅助一锅法Ugi-SN2以及铜催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物

3.1几类铜参与的氮芳基化或烯基化反应的催化体系

3.1.1 铜和1,2-二胺衍生物催化的氮的芳基化和烯基化反应

3.1.2 铜和氨基酸催化的氮的芳基化和烯基化反应

3.1.3 铜和1,10-二氮杂菲类催化的氮的芳基化和烯基化反应

3.1.4其它氮芳基化反应的催化体系

3.2微波促进的氮的芳基化反应

3.3铜催化的氮的芳基化和烯基化反应在杂环合成中的应用

3.3.1通过氮的芳基化反应合成苯并类杂环

3.3.2通过氮的烯基化反应合成其它杂环

3.4结果与讨论

3.4.1 通过一锅法“Ugi四组分反应-分子内O-烷基化反应”合成多取代的3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪类化合物

3.4.2 通过铜催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成吲哚环

3.4.3 Cu催化的N-芳基化和O-芳基化反应的机理

3.4.4化合物中188d和188e的氧化反应

第四章微波辅助一锅法Ugi-SN2以及钯催化的分子内酰胺氮的芳基化反应合成3,4-二氢-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪与吲哚的轭合物

4.1钯催化的氮的芳基化和烯基化反应

4.2钯催化的氮芳基化和烯基化反应在杂环合成中的应用

4.3结果与讨论

第五章天然产物24-DemethylbafilomycinC1中C3-C12片断的合成

5.1 24-Demethylbalilomycin C1简介

5.2 24-Demethylbalilomycin C1中C3-C12片断的逆合成分析

5.3文献中合成相关片断的策略

5.3.1 Toshima合成Bafilomycin A1中C5-C11片断的策略

5.3.2 Roush合成Bafilomycin A1中C1-C11片断的策略

5.3.3 Hanessian合成Bafilomycin A1中C1-C11片断的策略

5.3.4 Férézou等人合成Bafilomycin A1中C1-C11片断的策略

5.3.5 Lett合成Bafilomycin A1中C3-C11片断的策略

5.4结果与讨论

总结与展望

实验部分

参考文献

攻读博士学位期间已发表的论文

致谢

附录