氢氧化锂存在下(焦)脱镁叶绿酸-a甲酯的空气重排反应

在氢氧化锂存在下, 脱镁叶绿酸-a甲酯(1a)发生空气氧化和重排反应, 经盐酸酸化和重氮甲烷甲基化, 得到由紫红素-7三甲酯(2)、紫红素-18甲酯(3)、卟吩-p₆三甲酯(4)、地质卟啉衍生物(5)和3-环氧乙基-3-去乙烯基紫红素-18甲酯(6)所组成的混合物. 用相同的方法处理焦脱镁叶绿酸-a甲酯(1b), 则分离出13²-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯(7)、15-甲酰基紫红素-5二甲酯(8)、紫红素-18甲酯(3)和3-环氧乙基-3-去乙烯基紫红素-18甲酯(6). 所得新叶绿素衍生物5, 6和8的化学结构均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析得以证实, 并对相应的反应提出可能的反应机理.     

13~2-氧代焦脱镁叶绿酸的E-环修饰及其二氢卟吩类衍生物的合成

以132-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,碱性条件下的空气氧化和重排反应定量地将其转化成红紫素-18甲酯;在三氟化硼催化下,与苯乙酮的羟醛缩合反应分别给出131-苯甲酰亚甲基取代的二氢卟吩酮和绿卟啉酮;E-环二酮与丙二腈的Knoevenagel反应、与氨基硫脲的缩合反应和与重氮甲烷的重排反应以及与苄基氯化镁的Grignard反应生成一系列具有长波吸收的叶绿素类二氢卟吩衍生物.首次报道的具有叶绿素基本碳架的二氢卟吩衍生物的化学结构均经UV,IR,1H NMR及元素分析得以证实.     

红紫素-18的化学修饰及其叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成

以红紫素-18甲酯及其N-甲氧基二酰亚胺甲酯为起始原料,以氧化苯甲腈或者甲亚胺作为1,3-偶极体,与红紫素-18的3-位乙烯基进行偶极环加成反应,在周环上建立了不同的五元杂环结构;选择芳胺和芳醛缩合而成的含氮二烯与红紫素-18二酰亚胺C(3)-双键实施杂Diels-Alder反应(Povarov反应),得到了3-位芳酰基或者芳烷基取代的开环重排产物;利用20-meso-氢和C(12)-甲基的反应活性,在红紫素-18的二氢卟吩色基上分别完成了亲电取代、空气氧化和类羟醛缩合反应,并在周环的12-和20-位上引进了不同的取代基团,合成了一系列未见报道的叶绿素类二氢卟吩衍生物.其化学结构均经UV,IR,1H NMR,MS及元素分析予以证实.同时,对所涉及的反应机理也进行了相应的讨论.     

β,β-二氰亚甲基取代的叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成及其可见光谱

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,通过对3-位乙烯基的氧化、格氏反应和E-环的空气氧化和重排在二氢卟吩周环的不同位置上构建酰基结构,利用叶绿素-a衍生物的烷酰基和叶绿素-b的原有甲酰基与丙二腈进行Knoevenagel反应,完成一系列具有长波吸收的β,β-二氰亚甲基叶绿素-a衍生物的合成,并对不同取向的共轭取代基团对大环分子的可见光谱所产生的影响进行了相应的讨论.未见报道的叶绿素-a衍生物均经UV,IR,1H NMR及元素分析证明其结构.     

焦脱镁叶绿酸的炔化反应及其叶绿素类二氢卟吩的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,利用加成和氧化反应将其转化成3-甲酰基或者3-乙酰基取代和E-环保护的反应前体,通过Grignard反应在3-位上引进炔基并构建了叔醇或者仲醇结构,再经脱水和氧化反应生成端位烯炔和炔酮取代的二氢卟吩衍生物.3-甲酰基焦脱镁叶绿酸-a甲酯与癸基溴化镁的Grignard反应、E-保护和C(3)-羟基的氧化反应得到C(3)-长链烷酰基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯,再经酸催化脱水则得到含有链间烯炔结构的二氢卟吩.首次报道的叶绿素类二氢卟吩衍生物均经UV,IR,1H NMR及元素分析确定其化学结构,对相应的化学反应也提出了可能的反应机理.     

具有氮杂环并叶绿素色基结构的二氢卟吩衍生物的合成

采用一锅法从叶绿素-a制得132-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯,再与邻苯二胺反应生成四种含氮杂环并二氢卟吩衍生物,再经硝酸铊或者四氧化锇氧化将其3-位乙烯基转化成高反应性的甲酰基和甲酰甲基.C3-甲酰甲基与邻氨基苯甲醛的Friedl nder缩合顺利地环合成喹啉结构,与重氮甲烷和氧化苯甲腈的1,3-偶极环加成反应在3-位上构建了五元杂环.首次报道的具有叶绿素基本碳架的二氢卟吩衍生物的化学结构均经UV,IR,1H NMR及元素分析得以证实.     

多酯基取代的叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,通过碱性条件下的水解开环、空气氧化和重排反应,分别合成了红紫素-7三甲酯和二氢卟吩-p6三甲酯.然后对其C(3)-乙烯基、20-meso-位、12-位甲基以及尾端酯基进行化学修饰,通过亲电加成、亲电取代、1,3-偶极环加成和氧化重排等反应,完成10种具未见报道的的叶绿素类二氢卟吩衍生物,其化学结构均经UV,IR,1H NMR光谱及元素分析予以表征.     

δ-（甲酰乙烯基）二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为原料,利用Vilsmeier反应合成δ-(甲酰乙烯基)二氢卟吩衍生物.镍(II)脱镁叶绿酸-a甲酯和镍(II)红紫素-18与Vilsmeier试剂作用,生成了E环被打开的镍(II)δ-(甲酰乙烯基)红紫素-7-三甲酯和镍(II)δ-(甲酰乙烯基)二氢卟吩P6三甲酯.镍(II)N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺和Vilsmeier试剂作用,生成了镍(II)δ-(甲酰乙烯基)-N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺.当这些化合物脱去镍离子后,吸收波长明显红移,δ-(甲酰乙烯基)-N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺的吸收波长达到742nm.同时保留了对δ-位再进行化学修饰的可能性.合成的新化合物均由核磁共振、红外光谱、元素分析和质谱予以证实.     

б-(甲酰乙烯基)二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为原料,利用Vilsmeier反应合成б-(甲酰乙烯基)二氢卟吩衍生物.镍(II)脱镁叶绿酸-a甲酯和镍(II)红紫素-18与Vilsmeier试剂作用,生成了E环被打开的镍(II)б-(甲酰乙烯基)红紫素-7-三甲酯和镍(II)б-(甲酰乙烯基)二氢卟吩P6三甲酯.镍(II)N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺和Vilsmeier试剂作用,生成了镍(II)б-(甲酰乙烯基)-N-_乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺.当这些化合物脱去镍离子后,吸收波长明显红移,б-(甲酰乙烯基)-N-乙酰氧基红紫素-18-酰亚胺的吸收波长达到742 nm.同时保留了对б-位再进行化学修饰的可能性.合成的新化合物均由核磁共振、红外光谱、元素分析和质谱予以证实.     

叶绿素-a及其降解产物的化学修饰与二氢卟吩醇类衍生物的合成

以叶绿素-a为基本原料,在酸性条件下一锅法完成脱金属、酯交换、空气氧化和重排反应,以不同的产率生成多种叶绿素-a的降解和氧化产物.通过加成、氧化和还原反应,对其主要降解产物脱镁叶绿酸-a甲酯和焦脱镁叶绿酸-a甲酯的3-位乙烯基和E-环羰基实施化学修饰,在叶绿素-a基本碳架的不同位置上引进羟基,完成9种未见报道的二氢卟吩醇类衍生物的合成.所合成的新化合物均经UV,IR,1HNMR及元素分析证明其结构.     

红紫素-18酰亚胺衍生物的合成

以脱镁叶绿酸甲酯为原料, 通过对其3-位乙烯基的氧化, 得到3-(2,2-二甲氧基乙基)-3-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯, 经过甲酸处理得到3-(2-氧代乙基)-3-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯, 选择适当的条件, 通过Grignard 反应合成了对应的3-(2-羟基烷基)-3-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯. 实验结果表明: 3-(2-氧代乙基)-3-去乙烯基脱美叶绿酸甲酯和Grignard试剂的反应, 只要反应条件控制得当, 13²-位的甲氧甲酰基不会脱去. 结合E环的改造, 将其转变成酸酐环进而转变成N-取代的酰亚胺环. 目标化合物的合成也可以将3-(2,2-二甲氧基乙基)-去乙烯基脱镁叶绿酸甲酯转变成N-取代的酰亚胺后, 再和Grignard试剂反应, 完成目标化合物的合成. 合成的一系列化合物具有长波长的紫外吸收. 化合物的结构变化对紫外吸收的影响作了相应的讨论. 合成的新化合物均由核磁共振、红外光谱、元素分析予以证实.     

脱镁叶绿酸-a甲酯的1,3-偶极环加成及其叶绿素衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯(1)为起始原料, 利用其3-位乙烯基与重氮甲烷的1,3-偶极环加成反应, 得到3-位氢化吡唑取代的脱镁叶绿酸-a衍生物2, 通过热裂解使得3-位吡唑基开环并重排成环丙基. 碱性条件下, 所生成的3-环丙基取代的卟吩3脱甲氧甲酰基后转化成焦脱镁叶绿酸衍生物4. 选用重氮乙烷为另一偶极体与1进行1,3-偶极环加成反应, 则给出2-甲基环丙基取代的立体异构体卟吩5, 同样经过脱甲氧甲酰基处理, 得到焦脱镁叶绿酸衍生物6. 所合成新叶绿素衍生物2～6均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析证明其结构.     

利用脱镁叶绿酸甲酯的化学修饰合成红紫素酰亚胺衍生物

A series of novel purpurin-18 imide derivatives exhibiting long wavelength absorption and amphiphilicity wereobtained from methyl pheophorbide-a(MPa)by modification of the peripheral functional groups.The vinyl groupat 3-position was oxidized with OsO_4 and NaIO_4 to form the formyl group and the Grignard reaction of this alde-hyde with the alkyl magnesium bromide was carried out to give the corresponding 3-(1-hydroxylalkyl)pheophor-bide-a.The E-ring of these chlorines was converted into anhydride ring to give purpurin derivatives by air oxidation.The trans-3~2-alkyl purpurin derivatives were obtained by dehydration of hydroxyl group at 3~1-position.TheN-hydroxyl purpurin imide was generated by treatment of the anhydride ring with bydroxylamine hydrochloride.The 3~1-alkylacyl-N-hydroxyl purpurin imides were obtained by oxidation of hydroxyl group at 3~1-position.Theacylation of N-hydroxyl group was completed to afford N-acyloxy purpurin imides.The photocytoxicity of severalcompounds in vitro were tested.     

具有叶绿素-a碳架的(细菌)卟吩衍生物的合成及其共轭区域变化对光谱性能的影响

以脱镁叶绿酸-a甲酯(MP-a) (1)为起始原料, 通过四氧化锇和高碘酸钠的氧化给出3-位乙烯基和13²-位α-氢的氧化产物2和3, 再用四氧化锇继续氧化卟吩醛2则得到细菌卟吩醛4. 经脱甲酸甲酯和硝酸铊氧化, MP-a (1)转化为焦脱镁叶绿酸衍生物5, 将其进一步用四氧化锇氧化则形成细菌卟吩缩醛6. 卟吩醛2在碱性条件下转化为卟吩e₆三甲酯7, 2与烷基溴化镁的格氏反应给出脱镁叶绿酸醇9, 选择高钌酸四丙基铵(TPAP)和N-甲基吗啉N-氧化物将3-位羟基氧化成羰基, 所生成的卟吩二酮10在酸性条件下脱去甲酸甲酯生成焦脱镁叶绿酸衍生物11, 用四氧化锇对7和11实施氧化, 则分别转化为细菌卟吩衍生物8和12. 同时, 讨论了叶绿素衍生物的共轭区域变化对其光谱性能的影响. 所合成的新卟吩和细菌卟吩衍生物均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析证明其结构.     

具有叶绿素-a基本碳架的氯代二氢卟吩衍生物的合成

选择脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料, 经过化学结构修饰转换成其他叶绿素-a衍生物. 以过氧化氢/盐酸、N-氯代丁二酰亚胺(NCS)、氯化氢(或者浓盐酸)为氯化剂, 根据3-乙烯基和20-meso-位的不同化学反应活性, 通过亲电加成和亲电取代反应, 在二氢卟吩环上选择性地引进氯原子, 完成8种未见报道的具有叶绿素-a基本碳架的氯代二氢卟吩衍生物的合成. 所合成的新化合物均经UV, IR, 1H NMR及元素分析证明其结构.     

红紫素-18的卤化反应及其二氢卟吩类衍生物的合成

从红紫素-18甲酯开始,通过对其3-位乙烯基和20-meso-位的亲电加成和亲电取代反应,区域选择性地给出相应的氯代或者溴代产物.红紫素-18甲酯与重氮甲烷的1,3偶极环加成反应生成C(3)-吡唑啉基取代的红紫素-18,继续与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)和N-氯代丁二酰亚胺(NCS)进行亲电取代反应,生成相应的卤代吡唑啉基取代二氢卟吩.3-吡唑啉基红紫素-18热裂解后的卤代反应则给出3-环丙基-20-卤代二氢卟吩.选择脱镁叶绿酸-a甲酯为另一起始反应物,通过C(3)-乙烯基和E-环结构的一系列化学转换和20-meso-位的溴代反应,区域选择性地得到20-溴代红紫素-18衍生物.新报道的标题化合物均经UV,IR,1H NMR及元素分析证明其结构.     

Facile synthesis of chlorophyll analog possessing a disulfide bond and formation of self-assembled monolayer on gold surface

A chlorophyll analog forming self-assembled monolayers (SAMs) on a gold surface was synthesized for the first time. 13(2)-(Demethoxycarbonyl)pheophorbide-a, which was converted from naturally occurring chlorophyll-a, was condensed with 2-hydroxyethyl disulfide to give a chlorin dyad linked by a disulfide bond. The chlorin analog was spontaneously immobilized on a gold substrate by soaking in an acetone solution of the dyad for 24 h. The resulting gold plate exhibited a visible absorption spectrum with about 420- and 675-nm maxima as the Soret and Qy peaks, respectively, indicating that chlorin pi-conjugates were modified on the gold substrate through Au-S bonding. Both visible absorption and fluorescence emission bands of the chlorin chromophores on the gold substrate were red-shifted compared with those of the synthesized chlorin dyad in a homogeneous acetone solution. The measured absorbance at the Soret maximum suggests that the chlorin chromophores on the gold plate were densely packed on a gold surface to form a SAM. Cathodic photocurrents were generated from SAMs of the chlorins on a gold substrate with irradiation of visible-lights above 400 nm. Photoinduced electron transfer from chlorins on the gold substrate to oxygen molecules in an electrolyte solution were attributed to the cathodic photocurrent generation.     

红紫素-18酰亚胺衍生物的化学修饰

以脱镁叶绿酸-a甲酯为原料, 通过对其3-位乙烯基的氧化, 得到了3-甲酰基脱镁叶绿酸甲酯, 利用Wittig反应合成了对应的3-(2-取代的乙烯基)脱镁叶绿酸甲酯. 结合E环的改造, 将其转变成酸酐环进而转变成N-取代的酰亚胺环. 目标化合物具有亲水区和疏水区两部分, 吸收波长明显向红位移. 合成得到的红紫素-18酰亚胺衍生物有可能成为光动力疗癌的理想光敏剂. 合成的新化合物均由核磁共振、红外光谱、元素分析和质谱予以证实.