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功能糖化合物的合成及活性研究;硅氧烷体系还原缩醛及羰基衍生物

张寅杰  
【摘要】:第一部分:通过“点击化学”合成手段,高效制备了系列糖功能化合物,其中大部分具有良好的生物活性或光电活性。 ◆苯二酰胺或苯二酸酯基团桥联的三氮唑芳香糖衍生物通过Cu+催化的叠氮-炔环加成反应(点击化学)制备,发现8个化合物对蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B (PTP-1B)具备微摩尔级别的抑制活性,并对同族PTP酶有多倍选择性。半乳糖、葡萄糖、甘露糖衍生物表现出不同的的生物活性,推测是由单糖的差向异构效应引起。 ◆通过点击化学合成芳香糖水杨酸类似物,同时靶向PTP-1B的催化位点和周边位点,设计用不同长度的脂肪碳链桥联羟基苯甲酸衍生物与芳香糖。2个化合物对PTP-1B有微摩尔级的抑制活性,并对同源酶TCPTP、SHP-1、SHP-2和LAR有选择性。计算机模拟了PTP-1B酶与抑制剂结合的模式。 ◆通过点击化学高效地制备三氮唑乙酰糖基蒽醌化合物59。在微量Cu2+的存在下,59在紫外-可见光检测中发生明显蓝移,吸收度大大增强;同时59的荧光淬灭。这种现象推测由分子内电荷转移引起。比起其它金属离子,Cu2+表现出很强的选择性。根据荧光离子滴定和核磁共振滴定推测,配体-离子络合物以2:1的模式结合。Cu2+的存在还显著改变了59的电化学信号,说明59是光电两性分子探针。 第二部分:在有机还原反应中,常使用硼、铝氢化物还原有机官能团,但这些还原剂较危险,反应条件剧烈,并产生过量无机盐。根据“绿色化学”原则,发展安全、廉价的硅工业副产物硅氧烷1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(TMDS)高效、选择性地还原了多类有机官能团。TMDS在反应结束后生成的硅化合物可回收用作疏水材料。 ◆本研究工作发展了还原脂肪、芳香缩醛成醚的方法。反应由三氟甲磺酸铋Bi(OTf)3或Cu(OTf)2催化,在室温条件下高效制备目标化合物。在还原缩醛底物时不影响羟基、硝基、芳香环、酯和腈基。这种方法仅用少量的还原试剂TMDS和催化剂,原子经济性优势明显,同时避免使用Pd-C等昂贵的金属还原剂。 TMDS和Cu(OTf)2或AICl3-一起使用,可选择性地将吡喃糖4,6-0-缩醛开环,得到4位醚或6位醚。此方法兼容葡萄糖苷、半乳糖苷、甘露糖苷,苄基、酰基等保护基团,还可直接有效还原存在裸露羟基的糖缩醛。长碳链糖醚可通过这种方法被简便地制备,该类化合物具有表面活性和抗菌活性。 TMDS和催化量的Cu(OTf)2可高产率、高选择性地一步将脂肪、芳香羧酸还原成伯醇,解决了其它方法使用过量、危险还原剂,需两步反应或无法有效还原芳香羧酸的局限。TMDS/Cu(OTf)2体系同时可在温和反应条件下将醛、酮转化成对称醚,成为Williamson醚化的一种替代方法。


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