焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物的合成及其结构与光谱性能关系研究

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPP-a, 1)为起始原料,通过乙二醇对E-环羰基进行保护,选用四氧化锇和高碘酸钠将3-位碳碳双键氧化,生成131-二氧环戊基-131-去氧焦脱镁叶绿酸-d甲酯(2),经Grignard反应将3-甲酰基转换成羟烷基得仲醇3,再通过高钌酸四乙基胺和N-甲基吗啡啉N-氧化物将其氧化成酮4,脱去保护基生成3-烷酰基3-去乙烯基焦脱镁叶绿酸-a甲酯(6).焦脱镁叶绿酸-d (MPP-d)7与过量重氮甲烷发生加成和重排反应,生成6a及3-烷酰甲基3-去乙烯焦脱镁叶绿酸甲酯衍生物8和9,7的3-位醛基经过Wittig和氧化反应得到3-苯乙二酰基焦脱镁叶绿酸甲酯11.所合成的新卟吩衍生物均经UV,IR,¹H NMR及元素分析证明其结构,并且讨论了周边取代羰基对核磁共振光谱和最大可见光吸收的影响.     

3-位苯并含氮杂环取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPP-a)(1)为起始原料，在二氯甲烷中与醋酸锌共回流得锌配合物2，在四氯钯锂催化下，通过与苯基氯化汞的偶联反应生成3b-苯基焦脱镁叶绿酸-a甲酯(3)．分别选用四氧化锇、高钌酸四丙基铵(TPAP)和N-甲基吗啉N-氧化物将环外烯键氧化成邻二酮(4)．在酸性条件下，4与邻苯二胺的缩合形成了3-位喹喔啉取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯(5)．用四氧化锇和高碘酸钠将1的3-位碳碳双键氧化，则生成焦脱镁叶绿酸-d甲酯(6)．所得卟吩醛与环己二酮和萘胺进行一锅法反应，得到3-位苯并吖啶取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯(7)．所合成的新卟吩化合物均经UV，IR，^1H NMR及元素分析证明其结构．     

2－位甲（乙）酰基焦脱镁叶绿酸a甲酯的9－位羰基保护及其格氏反应

以焦脱镁叶绿酸α甲酯为起始原料，利用其2-位乙烯基的加成和氧化反应将乙 烯基转化成羟烷基，为了排除9-位羰基对后期化学反应的影响，首先通过乙二醇对 其进行保护，合成了9-羰基保护的焦脱镁叶绿酸的衍生物，再利用氧化反应将羟烷 基氧化成甲酰和乙酰基，进而成功地进行了格氏反应。所合成的焦脱镁叶绿酸α甲 酯的衍生物均经UV，IR，^1H NMR和元素分析确证。     

3-位苯并含氮杂环取代的焦脱镁叶绿酸-α甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPP-a)(1)为起始原料,在二氯甲烷中与醋酸锌共回流得锌配合物2,在四氯钯锂催化下,通过与苯基氯化汞的偶联反应生成3b-苯基焦脱镁叶绿酸-a甲酯(3).分别选用四氧化锇、高钌酸四丙基铵(TPAP)和N-甲基吗啉N-氧化物将环外烯键氧化成邻二酮(4).在酸性条件下,4与邻苯二胺的缩合形成了3-位喹喔啉取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯(5).用四氧化锇和高碘酸钠将l的3-位碳碳双键氧化,则生成焦脱镁叶绿酸-d甲酯(6).所得卟吩醛与环己二酮和萘胺进行一锅法反应,得到3-位苯并吖啶取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯(7).所合成的新卟吩化合物均经UV,IR,1H NMB及元素分析证明其结构.     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯的E-环格氏反应及其脱氧衍生物的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯及其3-甲酰甲基为起始原料,通过与直链烷基溴化镁或者环烷基溴化镁进行格氏反应,将131-位羰基转化为烷羟基,经脱水在E-环形成环外碳碳双键,完成单(双)烷亚甲基取代的131-脱氧焦脱镁叶绿酸衍生物的合成,并且讨论了格氏反应的立体化学.所合成的新化合物均经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.     

3-位环庚烷(酰)基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(MPP-a)为起始原料, 在对其E-环羰基进行保护的前提下, 经焦脱镁叶绿酸-d甲酯与环庚基溴化镁进行Grignard反应; 所生成新的卟吩仲醇再经脱保护、脱水和氧化等诸多反应, 将3-位仲羟基转化成碳碳双键和羰基, 其碳氧双键再行Grignard反应并脱水成烯, 完成一系列未见报道的3-位环庚基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物的合成. 其化学结构均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析予以证实.     

叶绿素-b的结构修饰及其二氢卟吩类衍生物的合成

在含有5％的硫酸甲醇溶液中,通过去除金属镁离子和酯交换反应将叶绿素-b降解为脱镁叶绿酸-b甲酯,在二苯醚中的热裂解进一步将其转化为焦脱镁叶绿酸-b甲酯.通过乙酸中的空气氧化得到132-羟基脱镁叶绿酸-b甲酯和132-羟基焦脱镁叶绿酸-b甲酯,前者和脱镁叶绿酸-b甲酯在碱性条件下继续与空气中氧分子作用均给出相应的氧化产物.C3-乙烯基与重氮甲烷1,3偶极环加成及热裂解反应生成C3-吡唑啉基和环丙基取代的二氢卟吩衍生物;C7-甲酰基与溴化三苯基苄基鳞的Wittig反应给出C7-苯亚甲基取代的二氢卟吩衍生物.所合成新的二氢卟吩类衍生物均经UV,IR,1HNMR光谱及元素分析证明其结构.与此同时,对相应的反应提出了可能的反应机理.     

E/Z-焦脱镁叶绿酸-a 甲酯131-酮肟的合成及其烷(酰)基化反应

以焦脱镁叶绿酸-a 甲酯(MPP-a)为起始原料,通过E环羰基与盐酸羟胺反应,生成Z/E顺反结构的焦脱镁叶绿酸-a 甲酯酮肟异构体,分离后与酰卤和卤代烷反应,分别生成Z或者E型O-烷酰基酮肟和O-烷基酮肟.所合成新的二氢卟吩衍生物均经UV, IR, 1H NMR, 13C NMR及元素分析证实其结构.     

脱镁叶绿酸a甲酯衍生物的合成

以脱镁叶绿酸a甲酯为起始原料，通过与溴化氢的加成和四氧化饿的氧化反应对2－位乙烃基进行化学修饰，合成了2－位羟烷基或溴烷基取代的脱镁叶绿酸衍生物，再利用邻二醇的碳碳键断裂和羟乙基的氧化生成－2位甲酰基脱镁叶绿酸a甲酯和2位乙酰基焦脱镁叶绿酸a甲酯。     

具有叶绿素-a基本骨架的20-meso-位取代二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯(MPa)为起始原料,分别与氯化、溴化和硫酸重氮苯进行偶联反应,其主要产物为20-卤素取代或者亚硝基取代的二氢卟吩,仅以微量产率的得到期待的产物.焦脱镁叶绿酸的锌配合物与3-N,N-二甲胺基丙烯醛的Vilsmeier反应生成20-甲酰乙烯基焦脱镁叶绿酸.焦脱镁叶绿酸-d与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)的溴代反应生成单一的20-溴代产物,再经Wittig反应恢复乙烯基而得到20-溴代焦脱镁叶绿酸-a甲酯.其它叶绿素降解产物的亲电取代反应均以较好的产率得到生成的20-meso-位取代的二氢卟吩衍生物.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.     

具有长波吸收的(焦)脱镁叶绿酸衍生物的合成及其电子光谱

以脱镁叶绿酸-a甲酯和脱镁叶绿酸-b甲酯为起始原料,通过3-位乙烯基、外接E-环和20-meso-位的化学修饰,在脱镁叶绿酸-a甲酯周环上建立了不同的羰基结构.利用脱镁叶绿酸-a甲酯的所建羰基和脱镁叶绿酸-b甲酯的原有7-位甲酰基分别与丙二睛进行Knoevenagel缩合反应,在二氢卟吩的不同位置引进了β,β-二氰亚甲基结构,完成一系列具有长波吸收的叶绿素类二氢卟吩衍生物的合成,讨论了β,β-二氰亚甲基的引入对大环分子的化学活性和电子光谱的影响,并对相应的化学反应提出可能的反应机理.未见报道的10个叶绿素-a衍生物均经UV,IR,1H NMR及元素分析证明其结构.     

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.     

（焦）脱镁叶绿酸－a甲酯的N~(21)N~(23)轴向化学结构修饰及其对可见光吸收的影响

以脱镁叶绿酸－a甲酯和焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料，通过3－位乙烯基和 13~1-位环上基的化学反应，改变二氢中卟吩母环上N~(21)-N~(23)轴向的化学结构 ，完成了（焦）脱镁叶绿酸－a甲酯衍生物2～15的合成，并对其可见光谱的变化进 行了讨论。所合成的新叶绿酸衍生物均经UV，IR，~1H NMR及元素分析证明其结构 。     

叶绿素-a降解产物的酰基化反应及其二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯(MPa)为起始原料,经化学结构修饰和中心氮原子金属化后,与三氯氧磷/3-N,N-二甲基氨基丙烯醛(3-DMA)或者N,N-二甲基甲酰胺进行Vilsmerier反应,在二氢卟吩周环上区域选择性地引进甲酰基或者甲酰乙烯基;用硝酸铊对MPa衍生物实施氧化,将3-位乙烯基顺利地转化为甲酰甲基;利用3-位乙烯基和E-环酮基的化学反应活性,在大环上引进羟烷氧基或者羟烷氨基结构,然后选用高钌酸四丙基铵(TPAP)和N-甲基吗啉-N-氧化物混合氧化剂,分别将其羟基氧化成甲酰基.新合成的连有酰基结构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.     

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-a甲酯的溴化反应

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,通过与各种溴化剂的加成和取代反应,在3-位和meso-位上引进溴原子,分别得到单取代、三取代和四取代的溴化卟吩;其3-位乙烯基与溴化氢的加成则分别生成正常溴代产物和水解产物及其酯化产物.用四氧化锇和高碘酸钠将焦脱镁叶绿酸甲酯的3-位乙烯基氧化成醛,进而与四溴化碳和三苯基磷反应,生成3-位偕二溴取代焦脱镁叶绿酸衍生物.所合成的叶绿酸溴代衍生物均经UV, IR, 1H NMR及元素分析证明其结构.     

(Z)-焦脱镁叶绿酸-a甲酯-(E)-环酮肟的化学反应及其衍生物的合成

以焦脱镁叶绿酸-α甲酯为起始原料并转化成(E/Z)-焦脱镁叶绿酸-131-酮肟,经历与NCS的亲电取代、硝酸铊或四氧化锇的氧化以及与重氮甲烷的1,3-偶极环加成等不同化学反应,生成了一系列二氢卟吩化合物.新合成的叶绿素衍生物的化学结构均经紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振光谱和元素分析予以确认.     

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.     

具有叶绿素基本碳架的C-3-异噁唑啉基二氢卟吩类衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,通过3-位乙烯基与氧化苯甲腈和4-取代氧化苯甲腈的1,3-偶极环加成反应,分别得到3-位异噁唑基取代的二氢卟吩衍生物以及其他形式的加成产物,对其脱镁叶绿酸的E-环结构修饰则转换成相应的二氢卟吩-p6衍生物;脱镁叶绿酸-a甲酯经空气氧化和重排反应形成了红紫素-18-内酰胺,再与4-取代氧化苯甲腈进行相同的环加成反应,也以理想的产率生成标题化合物.所得新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,并对相应的反应提出可能的反应机理.