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《广西师范大学》 2003年
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2,3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的立体选择性合成研究

潘成学  
【摘要】: 1-氨基环丙烷-1-羧酸及其衍生物(ACCs)是有机化学中一个比较活跃的研究领域。由于这类化合物具有许多独特的生理和生物活性,在医药化学、植物化学、农业科学、分子生物学等方面都具有重要的应用价值。近年来有关构象限制多肽的研究和多肽药物合成的兴起,为ACCs开拓了一个更为广阔的应用前景。 环丙烷氨基酸类化合物主要分为2-取代、2,2-二取代、2,3-二取代三大类。其中2,3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成目前还很少有报道。为此,本论文在我们实验室原有的研究工作基础上,对2,3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成方法及产物的立体选择性进行了深入的研究,并对2,3二取代ACCs的不对称合成方法进行了探索。 论文分综述和实验两个部分。 综述部分系统地概述了ACCs的重要用途,并从(1) 碳碳双键与重氮化合物或叶立德成环;(2) 甘氨酸等价物与1,2-亲电试剂烷基化成环;(3) 分子内的环化反应等三个方面归纳了立体选择性合成ACCs的一些比较有特点的合成方法和实例。 实验部分的内容包括两个方面: (一) 2,3-二芳基取代环丙烷氨基酸衍生物的非对映立体专一性合成 合成并鉴定了2 1个新的2,3-二芳基取代环丙烷氨基酸衍生物。 首先利用Erlenmeyer反应合成了(Z)-2-苯基-4-芳亚甲基噁唑-5-酮;所得酮于室温下与芳基重氮甲烷反应,得到6个螺环丙烷衍生物(产率82~90%),经用~1H NMR,GCMS和单晶X-射线衍射等现代分析方法分析确认,该反应的产物只有反式产物生成,反应的立体选择性100%;螺环化合物经甲醇钠催化下的甲醇解开环,定量得到氨基和羧基均被保护的6个开环产物;开环产物中有5个在4M HCl/HOAc中回流水解24 h,即可得到相应的环丙烷氨基酸盐,产率45~68%;一开环产物由于分子中有两个较活泼的芳环,不适合用以上方法水解,故先用叔丁氧酰基取代酰胺基氮原子上的H,接着再用肼还原酰胺羰基,然后用2N KOH的甲醇溶液水解酯基,最后再用约3N的HCl的无水乙酸乙酯解放出氨基,溶于水后即可得到氨基酸盐,总产率67%。 (二)2,3-二取代环丙烷氨基酸衍生物的不对称合成方法研究。合成并鉴定了6个分别都具有4个手性碳原子的环丙烷氨基酸衍生物。 首先以价廉易得的D-甘露醇为原料,在氯化锌催化下先与丙酮反应,得1,2;5,6-二缩丙酮甘露醇;产物与四乙酸铅、马尿酸、乙酐于THF中回流18 h完成一釜二步反应,纯化后得到含有手性碳原子的环丙烷氨基酸前体(Z)-2 苯基-4-[(S)-2,3-O-(异丙叉)]丙叉噁唑-5-酮,前体中的手性碳原子可作为环丙烷氨基酸衍生物不对称合成的手性源;所得前体再分别与芳基重氮甲烷反应,即得螺环丙烷衍生物;再经甲醇解开环后,得到相应的氨基和羧基均被保护的环丙烷氨基酸衍生物。 所有27个产物都用红外光谱、氢核磁共振谱等现代分析手段进行了表征和确认。 实验结果表明,我们创立的合成方法具有合成原料易得、反应条件温和、操作简便、产率高等优点,更难能可贵的是反应的立体选择性为100%。在实验(二)部分中,我们成功地在环丙烷氨基酸前体中引入了手性碳原子,并以此为手性源,实现了环丙烷氨基酸衍生物的不对称合成;由于产物中具有潜在的邻二羟基结构单元,经酸性水解、邻二醇氧化和官能团转化后,我们将能够合成出一系列带有不同官能团的环丙烷氨基酸衍生物,这些研究正在进行之中。
【学位授予单位】:广西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O624

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【参考文献】
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【共引文献】
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