β—氨基酸不对称合成研究的新进展

β-氨基酸是一类在医药开发和生物化学研究中有重要用途的化合物，立体选 择性地合成光学纯β-氨基酸具有挑战性．近10多年来人们在该领域开展了许多工 作．以最近几年的工作为主重点介绍了该领域具有代表性的工作。     

脱氢氨基酸的合成及其在药物研发中的应用

传统多肽所具有的容易被酶解、细胞膜通透性差以及构象容易发生变化等缺点,限制了它作为药物在疾病治疗领域的应用。将脱氢氨基酸引入多肽,对其进行构象限制,能够有效改善它的代谢稳定性和生物利用度。本文主要综述了α,β-脱氢-α-氨基酸、β,γ-脱氢-α-氨基酸、α-脱氢-β-氨基酸、α,β-脱氢-β-氨基酸四种脱氢氨基酸的合成方法以及近几年来在药物设计中的应用,希望为相关的研究提供参考。     

亮点介绍

手性路易斯碱催化的α-乙酰氧基-β-烯胺酯的不对称氢化硅烷化反应:光学活性α-羟基-β-氨基酸衍生物的合成Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,7304～7307光学活性的α-羟基-β-氨基酸片段广泛存在于天然产物以及生理活性物质中,是一类非常重要的化合物,其中最具代表性的就是紫杉醇侧链及其类似物.因此,光学活性α-羟基-β-氨基酸衍生物的合成引起了广泛而持久的兴趣,多年来众多研究小组发展了多种高效、高选择性的合成方法.最近,中国科学院成都有机化学研究所张晓梅等设计了一类α-乙酰氧基-β-烯胺酯底物1,并以新型路易斯碱催化剂2催化其不对称氢化硅烷化反应,以较高的对映选择     

异噁唑啉盐的合成及其应用

作为一类重要的有机合成中间体,异噁唑啉盐广泛地应用于具有生物活性化合物的制备.对异噁唑啉盐的结构、制备方法,及其作为多功能合成中间体,在N-甲基异噁唑烷、N-甲基氨基醇、N-甲基氨基多醇、α-氨基酸和β-氨基酸等重要化合物合成中的应用作了较详尽阐述,同时简单地介绍了新型N-取代异噁唑啉盐的合成及其应用.在对这些研究现状进行分析的基础上,对该研究领域下一步的发展方向进行了展望.     

α-亚胺酯不对称加成合成手性α-氨基酸衍生物的研究进展

手性α-氨基酸衍生物在生命医药、精细化工等领域的广泛应用极大地促进了其合成方法的发展.目前在众多合成手性α-氨基酸衍生物的方法中,α-亚胺酯的不对称亲核加成反应是合成手性α-氨基酸衍生物的有效方法之一,成为不对称催化研究的热点.从反应类型和亲核试剂类型的角度出发,总结了α-亚胺酯不对称亲核加成反应合成手性α-氨基酸衍生物的研究进展.具体介绍了α-亚胺酯的烯丙基化反应、芳基化反应、Mannich反应、烯基化反应、炔基化反应及烷基化反应等六种合成手性α-氨基酸衍生物的主要方法以及相应反应机理及发展现状,并对合成手性α-氨基酸衍生物的发展方向进行了展望.     

环状脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化研究

手性环状氨基酸具有独特的结构和特殊的性能,是广泛存在于手性药物和手性催化剂中的一种结构单元.过渡金属催化的不对称氢化具有高效、绿色和经济的优点而成为合成该类化合物的首选方法.对该领域进行了综述,介绍了各种类型环状α-和β-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化研究现状,分析了各种类型钌(Ru)、铑(Rh)和铱(Ir)催化剂的优势和不足,并提出了该领域今后的研究重点和发展方向.     

含氟β-氨基酸及其衍生物的合成进展

含氟β-氨基酸及其衍生物具有特殊的生理活性, 其合成方法的研究近年来受到广泛关注. 以直接氟化法和间接氟化法分类, 概述了含氟β-氨基酸及其衍生物的合成方法及最新研究进展, 对一些已知化合物的生理活性及药用价值作了初步归纳.     

β-氨基膦酸(酯)和亚膦酸(酯)不对称合成

具有光学活性的β-氨基膦酸和亚膦酸是β-氨基酸的含磷类似物,具有广泛的生物和药物活性.本文综述了使用手性辅基诱导、酶手性拆分和手性催化剂催化3种方法不对称合成光学活性β-氨基膦酸(酯)和亚膦酸(酯)的研究进展.     

β—多肽的合成及其二级结构的研究

系统地介绍了和评述了β－氨基酸和β－多态的合成１以及β－多肽的二级结构与性质等研究领域近年来的进展。β－多态具有可预测和可再生的折叠形式、二级结构多样性、对酶稳定等优点,在药物及催化剂领域中有很广阔的应用前景。     

由β-氨基酸合成β-内酰胺的新方法

β-内酰胺因有四元环结构,又是某些抗生素的母体,它的合成一直受到有机化学家的注意。1980年Melillo等用DCC为缩合剂由β-氨基酸脱水直接合成了β-内酰胺,1981年Kobayashi等报告了以Ph_3P—(PyS)_2为缩水剂由β-氨基酸合成β-内酰胺,1984年我们用2-氯吡啶盐为脱水剂成功的得到了β-内酰胺。本文报道在三聚氯氰及二甲基甲酰胺存在下使β-氨基酸环合成β-内酰胺的新方法。用这种新方法共合成了六种β-内酰胺Ⅱ_(a-f)。其特点是反应在温和的条件下进行,分离产品比较容易,产率约为56—90％左右,此法比较方便,尚未见文献报道。     

非对映选择性可调的甘氨酸酯与亚胺的高对映选择性Mannich反应

J.Am.Chem.Soc.2008,130,14362～14363光学活性α,β-二氨基酸是一类重要的合成中间体,也是许多具有各种生理活性化合物的重要结构片段.甘氨酸酯衍生物和亚胺的Mannich反应是合成这类化合物的有效方法之一,至今已有多种手性金属催化剂和有机催化剂应     

有机硒修饰β-环糊精的合成及其对氨基酸的手性识别研究

天然及化学修饰环糊精的分子识别研究是当今化学的前沿领域之一。我们曾报导了磷酰基、吡啶基、苯胺基等多种化学修饰β-环糊精对于氨基酸的分子识别研究, 得到了有意义的结果。^(1-3)最近我们合成了一系列新型的6位单取代有机硒修饰β-环糊精,并报导了它们对脂肪醇的分子识别性能。⁽⁴⁾本文中我们研究了有机硒修饰β-环糊精对于氨基酸的分子识别能力和对映体选择性。     

基于化学和对映选择性转移氢化的β,γ-炔基α-氨基酸酯的催化不对称合成研究（英文）

报道了一个通过β,γ-炔基α-亚胺酸酯的化学和对映选择性转移氢化反应来合成光学纯β,γ-炔基α-氨基酸酯的方法.该不对称还原反应所展示出的优秀的化学选择性是由手性磷酸作为催化剂以及苯并噻唑啉作为氢负供体实现的.反应展示出了良好的官能团兼容性,高对映选择性地合成了一系列光学活性的非天然氨基酸酯化合物.     

非对映选择性可调的甘氨酸酯与亚胺的高对映选择性Mannich反应

光学活性α,β-二氨基酸是一类重要的合成中间体, 也是许多具有各种生理活性化合物的重要结构片段. 甘氨酸酯衍生物和亚胺的Mannich反应是合成这类化合物的有效方法之一, 至今已有多种手性金属催化剂和有机催化剂应用于这一反应, 但能够同时实现非对映选择性和对映选择性控制的报道很有限. 中国科学院上海有机化学研究所 侯雪龙小组与香港科技大学吴云东教授利用手性二茂铁配体实现了反应的高非对映选择性和对映选择性, 同时通过密度泛函(DFT)计算对反应过程予以研究, 根据计算结果对配体结构进行了优化, 利用配体的电子效应不同, 实现了反应的非对映选择性调控, 以优秀的非对映选择性和对映选择性分别得到syn-或者anti-α,β-二氨基酸衍生物. 这一结果不仅提供了一个高非对映选择性和对映选择性合成syn-或者anti-α,β-二氨基酸衍生物的方法, 也提供了一个反应选择性控制的新途径.     

4-氟苯甲醛丙氨酸席夫碱的合成及其IR和Raman光谱分析

席夫碱及其金属配合物具有杀菌、抗菌、植物生长调节等生理活性,在医药、农药等领域有广泛的应用前景[1-2].含氟席夫碱及其配合物具有独特的生物活性, 在医药研究中备受关注[3-4]; 氨基酸席夫碱一直是人们感兴趣的研究课题,但对含氟的氨基酸席夫碱的研究未见报道.本文报道了4-氟苯甲醛与丙氨酸形成的席夫碱的合成方法及利用1H NMR、红外光谱、拉曼光谱、热重分析等测试手段进行表征的结果,化合物的生物活性研究正在进行.     

基于内酰胺开环聚合的氨基酸聚合新方法

聚氨基酸是天然氨基酸单体或其衍生物通过酰胺键连接而成的一类聚合物的统称.由于其具有优良的生物相容性、生物可降解性等优点,在生物医学等领域显示出广泛的应用前景.发展经济有效的氨基酸聚合方法一直是高分子化学研究中的重要课题.比如,ε-聚赖氨酸侧链存在有大量氨基,它与微生物作用可以破坏细胞膜,具有非常卓越的抗菌性能,被广泛用作化妆品添加剂、食品防腐剂等.然而,因缺乏合适的聚合方法,直到21世纪初人们仍主要依赖于发酵法获得低分子量(Mn4000)的ε-聚赖氨酸.为了能将廉价可再生的赖氨酸转化为高附加值的ε-聚赖氨酸,近年来我们课题组提出了利用氨基酸的成环形成内酰胺单体,再通过内酰胺开环聚合制备聚氨基酸的方法,并成功地通过这种开环聚合方法合成了原先主要依赖于发酵法才能制备的ε-聚赖氨酸,具有重要的工业价值.与传统的α-氨基酸的N-羧基内酸酐(NCA)开环聚合法相比,基于内酰胺的氨基酸聚合新方法具有诸多优点:内酰胺单体的合成简单,无需使用光气或其衍生物;内酰胺单体稳定性好,其分离纯化及储存都非常容易;可以大规模的制备高分子量聚氨基酸;更为重要的是,利用内酰胺开环聚合可以制备γ-聚谷氨酸及ε-聚赖氨酸等通过NCA聚合无法获得的功能性聚氨基酸.我们相信,利用氨基酸的成环形成内酰胺,再通过内酰胺开环聚合制备聚氨基酸的方法代表着未来氨基酸聚合发展的重要方向.     

基于氨基酸的苯并咪唑合成研究进展

苯并咪唑类化合物在药物化学、生物化学、配位化学以及催化、分子识别、阻燃等领域具有重要应用.氨基酸类化合物是一类来源广泛的功能性合成子,因此近年来基于氨基酸的苯并咪唑合成与功能改性研究受到人们的广泛关注.综述了以各种天然与非天然氨基酸为原料,以溶液法、微波法、固相法等合成技术合成与改性苯并咪唑的新进展.     

4β-氮取代氨基酸的5-Fu酯-4′-去甲表鬼臼的合成

根据药物设计中的结合原理,考虑到氨基酸具有较好的水溶性,并具有降低药物毒性的作用,我们以氨基酸为载体将抗肿瘤药物5-Fu和4′-去甲表鬼臼结合. 以N-保护的氨基酸钾盐与1-(ω-溴丙基)-5-Fu反应制备得到氨基酸的ω-(N1-5-Fu基)-丙醇酯,再与4β-Br-4′-去甲表鬼臼反应,制备了四种4β-氮取代氨基酸的ω-(N1-5-Fu)酯-4′-去甲表鬼臼.合成路线如下:     

从N-Fmoc-L-α-氨基酸合成同系物N-Fmoc-L-β-氨基酸(Ⅱ)

描述了应用Amdt-Eistert反应合成两种含酰胺基的N-Fmoc-L-β-氨基酸的方法,讨论了在Wolff重排过程中,N-Fmoc-L-β-谷氨酰胺重氮甲基酮和N-Fmoc-L-α-天冬酰胺重氮甲基酮的各自特点及反应过程中生成的副产物.     

3-取代吲哚衍生物的合成*

目前吲哚化学的研究是杂环化学中最活跃的领域之一,特别是3-取代吲哚衍生物,已用于许多天然产物和相应具有生物活性化合物重要骨架的构筑,其合成方法的研究格外令人注目。近年来,由吲哚一步合成3-取代吲哚衍生物的报道剧增。本文按合成过程中所用催化剂的种类,综述近几年来由吲哚为原料一步合成二吲哚甲烷、β-吲哚酮、β-吲哚醇、β-吲哚硝基化合物和α-吲哚甲胺等为代表3-取代吲哚衍生物的研究进展。