焦脱镁叶绿酸α-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-α甲酯(MPF-α，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13^1-二氧环戊基-13^1-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-α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-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.     

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．     

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-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.     

3-酰基焦脱镁叶绿酸甲酯的格氏反应及其叶绿素衍生物的合成

叶绿素-α衍生物是环状四吡咯化合物,虽然由于D环双键的饱和而隶属于卟吩类化合物,但仍然保持卟啉基所具有的多齿配位作用以及共轭大环的结构表征,其中,连带多种有机官能团的非对称性氮杂轮烯结构、A-B环端的亲脂溶性和C-D环端亲水溶性以及稠并的五元E-环,均明显影响着叶绿素衍     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯20-meso-1-位的亲电取代反应

利用焦脱镁叶绿酸-a甲酯与亲电试剂发生的取代反应, 在焦脱镁叶绿酸-a甲酯的20-meso-位上分别引进硝基和卤原子, 得到了20-meso位取代的焦脱镁叶绿酸衍生物. 所合成的新叶绿素-a衍生物均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析证明其结构. 另外, 对叶绿素-a卟吩环上的芳香性和相应的化学反应活性也进行了讨论, 提出了可能的亲电取代反应机理.     

3-位长链烷基双(单)取代焦脱镁叶绿酸-a甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯(1)为起始原料, 通过E环保护和3-位乙烯基的氧化反应得到卟吩醛2, 与长链烷基溴化镁的Grignard反应将3-位甲酰基转化为1-羟长链烷基, 选用TPAP和N-甲基吗啉N-氧化物混合氧化剂对卟吩仲醇3的羟基进行氧化, 生成3-位烷酰基焦脱镁叶绿酸-a衍生物4, 再与长链烷基溴化镁进行Grignard反应, 得到亲核加成产物卟吩叔醇5和还原产物3; 以对甲苯磺酸催化, 卟吩醇3和5在干燥苯中回流脱水, 分别给出反式结构的3-位长链烷基单或者双取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物6和7. 所合成的叶绿酸衍生物均经UV, IR, ¹H NMR及元素分析证明其结构.     

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.     

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。     

C(3)-乙烯基的化学修饰与含氧基团取代的叶绿素-a衍生物的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料, 通过加成和氧化反应将其3-位上的乙烯基转化为羟乙基、溴乙基、二羟乙基、二溴乙基和溴羟乙基, 再经过二甲亚砜/乙酸酐或者高钌酸四丙基铵(TPAP)/N-甲基吗啉-N-氧化物所组成的混合氧化剂的氧化反应, 得到多种C(3)-多酮基取代的二氢卟吩衍生物. 其单羟基作为离去基团与不同的活泼亚甲基化合物经过重排过程, 得到相应的酮基取代的二氢卟吩衍生物. 所得新叶绿素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.     

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.     

红紫素-18酰亚胺衍生物的合成及其可见光谱的研究

选择脱镁叶绿酸 a甲酯为原料进行 3 位化学修饰和E环改造 .经 3 乙烯基的溴化氢加成和与联苯酚的亲核取代反应 ,完成了 3 位联苯氧基的引入 ;在碱性条件下 ,通过空气氧化将E环转变为环己二羧酸酐形成红紫素 18甲酯衍生物 ;所得氧化产物进而和盐酸羟胺反应 ,经胺解开环和再缩合成环构成N 羟基红紫素 18酰亚胺衍生物 ;对其羟基进行烷基化和酰基化 ,合成出N 取代红紫素 18酰亚胺衍生物 .同时讨论了化学结构变化对分子可见光谱的影响 .所合成新化合物的结构均经UV ,IR ,1 HNMR光谱和元素分析予以确认     

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.     

（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 。