手性氮杂环丙烷衍生物的合成及其结构研究

氮杂环丙烷衍生物是合成氨基酸及β-内酰胺等化合物的重要中间体,它也是某些具有生物活性的天然产物的重要组分[1,2].本文在前人工作的基础上[3],研究了手性元5-L-孟氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮(1)与脂肪胺2的不对称反应,得到含有两个新手性中心的氮杂环丙烷/稠合丁内酯化合物3,后者在LiAlH4/THF中还原得到手性产物4.通过元素分析,[α]20D,IR,1H NMR,13C NMR,MS以及X射线晶体衍射测定,确定了它们的结构.其合成路线如下:     

钯催化炔酸与烯烃串联碳酯化反应研究

室温条件下,以离子液体为溶剂,利用炔酸与烯烃衍生物发生串联碳酯化反应,以中等至优良产率(58%~83%)合成系列官能团化的α-亚甲基-γ-丁内酯衍生物.其结构均经IR,1H NMR,13C NMR及HRMS确证.该串联反应具有反应条件温和、底物适用范围广、环境友好等优点,可为具有α-亚甲基-γ-丁内酯骨架的天然产物及复杂药物分子的合成提供简便的途径.     

离子液体中氯钯化启动的串联环化构建饱和γ-丁内酯反应研究

室温条件下,发展了一种串联高效、高选择性地构建官能团化的饱和γ-丁内酯的新方法.实验表明,以易得的炔烃衍生物和4-戊烯酸为底物,Pd Cl2为催化剂,Cu Cl2?2H2O为氧化剂,离子液体[C2O2mim]Cl为溶剂,无添加配体的情况下,以中等及优良的产率(69%~93%)合成了系列官能团化的饱和γ-丁内酯衍生物.其结构均经1H NMR、13C NMR、MS及HRMS确证.该方法具有反应条件温和、底物适用范围广、环境友好等优点,为含饱和γ-丁内酯结构单元的天然产物及复杂药物分子的合成提供了一种新途径.     

N-丁基-4-[乙基-(3-甲基苯基)氨基]丁酰胺的合成

以γ-丁内酯为起始原料,经开环氯化和酰化反应制得N-丁基-4-氯丁酰胺(2);2与N-乙基间甲苯胺经N-烷基化反应合成了N-丁基-4-[乙基-(3-甲基苯基)氨基]丁酰胺,总收率74.6%,纯度97.6%,其结构经1H NMR和MS(ESI)确证。     

多手性中心的螺-环丙烷类化合物的合成

研究了 5 (l 孟氧基 ) 3 溴 2 ( 5H) 呋喃酮新手性源 ( 1)与亲核性醇类化合物发生的串联不对称双Michael加成 /分子内亲核取代反应 ,通过此反应 ,一举生成了 4个新的手性中心 ,得到了一般方法难以合成的含有多个手性中心的丁内酯并螺 环丙烷类化合物 5a～ 5d .详细报道了 5a～ 5d的合成方法以及它们的 [α],IR ,UV ,1HNMR ,13 CNMR ,MS和元素分析等结构分析数据 .经X 四圆衍射确定了 5 (l 孟氧基 ) 3 溴代丁内酯并 [3,4,1″,2″] 螺 [4 .2 ] [环丙烷 3″,3′ ( 4′ 甲氧基 5′ 孟氧基丁内酯 ) ]( 5a)的立体化学结构 .此不对称串联反应为进一步设计某些光学活性的复杂结构的分子提供了重要的合成途径     

经由3-乙酰基-2-丁烯内酯烯醇醚与胺类衍生物区域选择性制备烯胺酮

在乙醇溶液中具有烯醇醚结构的3-乙酰基-4-甲氧基-2-丁烯内酯和3-(1-甲氧基亚乙基)-4-羰基-2-丁内酯与不同的胺类衍生物发生区域选择性加成-消除反应生成一系列新的稳定的烯胺酮结构衍生物.它们的化学结构经~1H NMR、~(13)C NMR、X射线衍射和高分辨质谱的确证.其中生成的3-(1-胺基亚乙基)-4-氧代-2-丁内酯类化合物存在明显的Z/E两种异构体.同时对制备反应中产生的副产物结构也进行了确证.     

3-亚甲基六氢苯并呋喃-2(3H)-酮的简便合成

以氧化环己烯为原料,在正丁基锂作用下与乙腈经开环反应制得2-羟基环己基乙腈(2);2依次经水解、内酯化、二甲胺甲基化、甲基化和Hofmann降解反应合成了α-亚甲基-γ-丁内酯类化合物--3-亚甲基六氢苯并呋喃-2(3H)-酮,总收率30.4%,其结构经¹H NMR,¹³C NMR和HR-MS(EI)确证。     

N-碘代丁二酰亚胺促进的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的芳烃硫基化反应

以离子液体[Bmim]BF_4为溶剂,实现了N-碘代丁二酰亚胺促进的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物与二芳基二硫醚发生的氧化芳烃硫基化反应,以中等至优良产率(73%~86%)合成系列烃硫基取代的含氮环化合物.其结构均经IR,~1H NMR,~(13)C NMR及HRMS确证.该反应具有反应条件温和、底物适用范围广、环境友好等优点,可为含有烃硫基取代的天然产物及复杂药物分子的合成提供潜在的合成途径.     

硫代丁内酯拼接吡唑啉酮双螺环化合物的合成

以3-异硫氰酸酯取代的硫代丁内酯1为合成子,在有机催化剂DABCO作用下,与各种取代的吡唑啉酮烯烃2发生Michael加成与环化反应,获得了9个未见文献报道的新型硫代丁内酯拼接吡唑啉酮双螺环化合物3a～3i,产率70%～77%,dr 2/1～9/1,其结构经¹H NMR,¹³C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征,通过单晶进一步确定了化合物3c的构型。该类化合物含有螺环丁内酯和螺环吡唑啉酮生物活性骨架,对医药行业具有重要的潜在价值。     

N-溴代丁二酰亚胺氧化γ(δ)-内酯合成4(5)-氧代羧酸

以γ(δ)-内酯为原料,N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为氧化剂,合成了具有不同碳链长度的4(5)-氧代羧酸,其结构经NMR和MS表征.考察了NBS用量对产率的影响和反应温度对反应时间的影响.较适宜的反应条件为γ(δ)-内酯5 mmol, NBS 6.75 mmol,于40 ℃反应1.5 h～3.5 h,产率53%～97%.     

2-甲氧基-4-氧代-3-氧杂双环[3.1.0]己烷-6,6-二甲酸二乙酯的合成及结构表征

5-甲氧基-2(5H)-呋喃酮与溴代丙二酸二乙酯通过Michael加成、分子内亲核取代反应得到了环丙烷/丁内酯衍生物2-甲氧基-4-氧代-3-氧杂双环[3.1.0]己烷-6,6-二甲酸二乙酯,其结构通过1H NMR、13C NMR、X-射线单晶衍射进行了确认。     

菊花烯酮的合成及其Baeyer-Villiger反应

菊花烯酮(Chrysanthenone,2)与其环内酯(1actone,3)以及环内酯3的开环产物4是构成手性药物的重要中间体,本文由马鞭烯酮(Verbenone,1)经光化反应合成得到菊花烯酮(2),菊花烯酮经由Baeyer-Villiger反应得到了主要氧化产物3,对化合物3以1H NMR确定其结构的基础上,又以化学法探讨了构型.3开环得到了4,4再扣环得到了环内酯3,证明化合物4中的羟基(OH)和羧基(COOH)位于六元环的同侧.其反应如下:     

手性γ-氨基酸:5-羟基-3-氨基环己基甲酸的不对称合成

以光学纯的(1S,5S)-5-叔丁氧羰基氨基-3-环己烯基甲酸为原料,经立体选择性地碘代内酯化、脱碘、醇解、水解、酯化5步反应首次合成了两个光学纯的γ-氨基酸衍生物——(1R,3S,5R)-5-羟基-3-叔丁氧羰基氨基环己基甲酸甲酯(总收率36.7%)和(1R,3S,5R)-5-羟基-3-叔丁氧羰基氨基环己基甲酸苄酯(总收率35.2%),其结构经1H NMR,13C NMR,IR和ESI-HR-MS确证。     

N-烷基-α-亚胺基-丁二酸的新合成法

近年来β-氨基酸的化学研究引起人们很大的兴趣[1],它不仅是天然产物的一类重要的化合物,而且也具有医药开发价值.已知脯氨酸是一个α-亚氨基结构的,具有生理活性的天然氨基酸.本文研究了N-烷基-α-亚氨基-丁二酸4的合成方法和结构.通过糠醛的光氧化得到4-羟基丁内酯[2],后者在甲醇中缩醛化得到4-甲氧基丁内酯(1).化合物1与脂肪胺2在室温下通过Michael成可得到相应的加成产物3,进一步在HCl存在下用30%H2O2氧化开环得到目标产物4,如图Scheme 1所示.N-烷基-α-亚氨基-丁二酸(4)经元素分析,IR,1H NMR,13C NMR,MS以及X射线晶体衍射测定,确认了它们的结构.化合物4是一种二元酸,也可看作为β-亚氨基的二元酸,它们的生理活性有待进一步研究.     

5(R)-(l-氧基)-2(5H)-呋喃酮与溴代丙二酸二乙酯的反应

研究了5(R)-(l-?氧基)-2(5H)-呋喃酮与溴代丙二酸二乙酯在无水K2CO3和相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)存在下,以乙腈为溶剂,在80℃下的反应及产物结构特征.在上述条件下得到了预期的具有两个乙酯基的手性环丙烷/丁内酯衍生物3,同时还得到了含有一个乙酯基的手性环丙烷/丁内酯化合物5以及少量的含溴产物6.通过对产物结构分析,提出了产物形成的可能机理.     

罗沙替丁乙酸酯衍生物的合成

N-{3-[3-(1-哌啶甲基)苯氧]丙基}氯乙酰胺与伯胺反应,合成了3个罗沙替丁乙酸酯衍生物,再与草酸反应成盐得对应的草酸盐,其结构经1H NMR和MS表征.     

二取代烯基硼酸的氯化反应研究

由二取代烯基硼酸[4-substituted-1,2-oxaborol-2(5H)-ol]与N-氯代丁二酰亚胺(NCS)在甲醇中常温反应0.5 h,可以中等到良好的收率构型保持地合成得到取代的(Z)-3-氯烯丙醇,产物经1H NMR,13C NMR,FT-IR,MS和HRMS鉴定.通过该方法合成取代的(Z)-3-氯烯丙醇操作简便,反应条件温和,收率较高且反应构型能够得到保持.     

6-氯-2-氯甲基-3-喹啉甲酸乙酯与胺的反应研究

以6-氯-2-氯甲基-3-喹啉甲酸乙酯(1)为底物,在溶剂无水乙醇中与胺及胺的衍生物2a-p反应,以较好的收率(64.8-77.7%)得到7-氯-2,3-二氢-1H-吡咯并[3,4-b]喹啉-1-酮衍生物,其中与芳胺反应生成N-芳基取代的化合物3a-i,与氨水、甲胺、乙胺和苄胺反应生成N-烷基取代的化合物3j-m,与乙二胺、丙二胺及丁二胺反应生成具有对称结构的化合物3n-p.该反应具有操作简便、条件温和等特点.所有化合物均为新化合物,其结构经IR、1H NMR、13C NMR、MS和HRMS得以证实.     

4-(N-乙基-3-甲基苯胺基）丁酸甲酯的合成

以γ-丁内酯为起始原料,经开环氯化和醇解反应合成4-氯丁酸甲酯（2）; 2与N-乙基间甲苯胺经亲核取代反应合成了4-(N-乙基-3-甲基苯胺基）丁酸甲酯,纯度97.5%,总收率75.3%,其结构经¹H NMR确证。     

N,N'-diferuloyl-putrescine和JBIR-94的全合成

阿魏酸和1,4-丁二胺经缩合反应制得天然产物N,N-diferuloyl-putrescine(1);用Pd/C催化还原1首次完成了天然产物JBIR-94的全合成,总收率77.1%,其结构经1H NMR,13C NMR和IR确证。