含咪唑基异黄酮衍生物的全合成研究

含咪唑基异黄酮衍生物的全合成研究

论文摘要

本论文在调研文献的基础上,设计并合成了10种含咪唑基异黄酮衍生物,包括中间体在内共合成了37种化合物,大部分为氧杂环化合物,经CA检索,有22种化合物未见文献报道。每种目标化合物都经5步反应而成,中间体和目标化合物的结构均由IR、1H NMR、13C NMR、元素分析等所确证。在合成这些目标化合物过程中,总结出了复杂结构中建立C-O键和C-N键的优化条件。把微波催化引入了多步反应过程中,使反应时间大大缩短。对10种目标化合物的抗氧化活性进行了初步研究,其中2-甲基-4′-羟基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮具有强的清除自由基能力。在考察目标化合物清除羟基自由基作用的过程中,实验结果表明,异黄酮及其衍生物清除羟基自由基的能力,不仅与其所连的羟基数有关,而且与7-位羟基所连的脂肪链的长短有关。这是我们对异黄酮及其衍生物清除羟基自由基认识的一个重要发展。10种目标产物其他活性有待进一步研究。本论文主要工作包括四部分:第一章综述了近年来全合成异黄酮的主要方法:脱氧安息香法,是以多羟基苯酚与苯乙酸或苯乙腈在Lewis酸存在下,反应生成中间体脱氧安息香,然后再与亲电碳试剂(Cl)进行关环反应生成异黄酮。该法由于原料易得,反应条件温和而备受人们青睐,是目前应用最广泛的异黄酮合成法。微波合成法,重排反应法,Pd-催化偶联法也是常用的方法;异黄酮的药理活性研究的较多,该类化合物具有植物雌激素、抗癌、抗病毒、抗菌等生物活性。第二章利用微波辐射合成5种脱氧安息香,分别与乙酸酐缩合生成2-甲基-7-乙酰氧基异黄酮,在酸性条件下水解合成相对应的2-甲基-7-羟基异黄酮,利用微波辐射将反应时间由文献报道的10h缩短为2min。本文对其中的中间体脱氧安息香、2-甲基-7-羟基异黄酮类化合物、2-甲基-4′-氯-7-乙酰氧基异黄酮的结构经IR、1H NMR进行确证。其中2-甲基-4′-氯-7-乙酰氧基异黄酮与2-甲基-4′-氯-7-羟基异黄酮未见文献报道。2-甲基-7-羟基异黄酮类衍生物分别与1,2-二溴乙烷反应,合成出了5种中间体:2-甲基-4′-氯-7-(2-溴乙氧基)异黄酮、2,4′-二甲基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮、2-甲基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-甲氧基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-羟基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮。其中前三种未见文献报道。2-甲基-7-羟基异黄酮类衍生物分别与1,3-二溴丙烷反应,又合成出了5种中间体:2-甲基-4′-氯-7-(3-溴丙氧基)异黄酮、2,4′-二甲基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮、2-甲基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-甲氧基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-羟基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮。其结构经IR、1H NMR、元素分析确证。这些化合物均未见文献报道。第三章在丙酮溶液中以K2CO3为碱,使溴乙氧基异黄酮和溴丙氧基异黄酮与咪唑偶合,以较高的产率合成出10种目标化合物:2-甲基-4′-氯-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮、2,4′-二甲基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮、2-甲基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-甲氧基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-羟基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-氯-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮、2,4′-二甲基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮、2-甲基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-甲氧基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮、2-甲基-4′-羟基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮,经IR、1H NMR、13C NMR、元素分析等对其结构进行了表征,10种目标产物均未见文献报道。第四章通过邻二氮菲-Fe2+氧化法对10种目标产物抗氧化活性进行初步研究。其中2-甲基-4′-羟基7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮具有强的清除自由基能力,其他目标化合物清除自由基能力表现的不太明显。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 前言
  • 1.1 异黄酮类化合物的合成研究概况
  • 1.1.1 脱氧安息香法
  • 1.1.1.1 常规法合成异黄酮
  • 1.1.1.2 "一锅法"合成异黄酬
  • 1.1.2 微波法合成异黄酮
  • 1.1.3 重排反应
  • 1.1.4 Pd-催化的交义偶联合成异黄酮
  • 1.2 异黄酮的药理作用研究
  • 1.2.1 对心血管的作用
  • 1.2.2 异黄酮与骨质疏松
  • 1.2.3 抗肿瘤抗化学诱变作用
  • 1.2.4 提高人的认知能力
  • 1.2.5 对酒精的抗成瘾性作用
  • 1.2.6 抗菌作用
  • 1.2.7 其他作用
  • 1.3 本文选题意义
  • 第二章 中间体的合成及结构表征
  • 引言
  • 2.1 仪器和试剂
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 苯乙酸的合成
  • 2.2.2 脱氧安息香3a~e的合成
  • 2.2.2.1 2,4-二羟基-4′-氯脱氧安息香(3a)的合成
  • 2.2.2.2 2,4-二羟基-4′-甲基脱氧安息香(3b)的合成
  • 2.2.2.3 2,4-二羟基脱氧安息香(3c)的合成
  • 2.2.2.4 2,4-二羟基-4′-甲氧基脱氧安息香(3d)的合成
  • 2.2.2.5 2,4,4′-三羟基脱氧安息香(3e)的合成
  • 2.2.3 异黄酮5a~e的合成
  • 2.2.3.1 2-甲基-4′-氯-7-羟基异黄酮(5a)的合成
  • 2.2.3.1.1 2-甲基-4′-氯-7-乙酰氧基异黄酮(4a)的合成
  • 2.2.3.1.2 异黄酮5a的合成
  • 2.2.3.2 2,4′-二甲基-7-羟基异黄酮(5b)的合成
  • 2.2.3.2.1 2,4′-二甲基-7-乙酰氧基异黄酮(4b)的合成
  • 2.2.3.2.2 异黄酮5b的合成
  • 2.2.3.3 2-甲基-7-羟基异黄酮(5c)的合成
  • 2.2.3.3.1 2-甲基-7-乙酰氧基异黄酮(4c)的合成
  • 2.2.3.3.2 异黄酮5c的合成
  • 2.2.3.4 2-甲基-4′-甲氧基-7-羟基异黄酮(5d)的合成
  • 2.2.3.4.1 2-甲基-4′-甲氧基-7-乙酰氧基异黄酮(4d)的合成
  • 2.2.3.4.2 异黄酮5d的合成
  • 2.2.3.5 2-甲基-4′,7-二羟基异黄酮(5e)的合成
  • 2.2.3.5.1 2-甲基-4′,7-二乙酰氧基异黄酮(4e)的合成
  • 2.2.3.5.2 异黄酮5e的合成
  • 2.2.4 异黄酮6a~e的合成
  • 2.2.4.1 2-甲基-4′-氯-7-(2-溴乙氧基)异黄酮(6a)的合成
  • 2.2.4.2 2,4′-二甲基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮(6b)的合成
  • 2.2.4.3 2-甲基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮(6c)的合成
  • 2.2.4.4 2-甲基-4′-甲氧基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮(6d)的合成
  • 2.2.4.5 2-甲基-4′-羟基-7-(2-溴乙氧基)异黄酮(6e)的合成
  • 2.2.5 异黄酮7a~e的合成
  • 2.2.5.1 2-甲基-4′-氯-7-(3-溴丙氧基)异黄酮(7a)的合成
  • 2.2.5.2 2,4′-二甲基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮(7b)的合成
  • 2.2.5.3 2-甲基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮(7c)的合成
  • 2.2.5.4 2-甲基-4′-甲氧基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮(7d)的合成
  • 2.2.5.5 2-甲基-4′-羟基-7-(3-溴丙氧基)异黄酮(7e)的合成
  • 2.3 讨论
  • 2.3.1 异黄酮7e的合成条件探讨
  • 2.3.2 脱氧安息香条件选择
  • 2.3.2.1 微波功率的选择
  • 2.3.2.2 催化剂用量的选择
  • 2.3.2.3 反应时间选择
  • 2.3.3 合成7-羟基异黄酮条件选择
  • 2.3.3.1 "一锅法"合成
  • 2.3.3.2 微波促进7-乙酰氧基异黄酮水解
  • 第三章 目标化合物的合成及结构表征
  • 引言
  • 3.1 仪器与试剂
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 目标化合物1a~e的合成
  • 3.2.1.1 2-甲基-4′-氯-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮(1a)的合成
  • 3.2.1.2 2,4′-二甲基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮(1b)的合成
  • 3.2.1.3 2-甲基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮(1c)的合成
  • 3.2.1.4 2-甲基-4′-甲氧基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮(1d)的合成
  • 3.2.1.5 2-甲基-4′-羟基-7-(2-(1-咪唑基)乙氧基)异黄酮(1e)的合成
  • 3.2.2 目标化合物2a~e的合成
  • 3.2.2.1 2-甲基-4′-氯-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮(2a)的合成
  • 3.2.2.2 2,4′-二甲基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮(2b)的合成
  • 3.2.2.3 2-甲基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮(2c)的合成
  • 3.2.2.4 2-甲基-4′-甲氧基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮(2d)的合成
  • 3.2.2.5 2-甲基-4′-羟基-7-(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮(2e)的合成
  • 3.2.3 2-甲基-4′,7-二(3-(1-咪唑基)丙氧基)异黄酮(8)的合成
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 目标化合物的结构分析
  • 3.3.1.1 目标化合物1a~e的结构解析
  • 3.3.1.2 目标化合物2a~e的结构解析
  • 3.3.2 目标化合物合成方法的讨论
  • 第四章 异黄酮抗氧化活性的初步研究
  • 引言
  • 4.1 仪器和试剂
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 实验原理
  • 4.2.2 样品对OH·的清除作用
  • 4.3 结果与讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 硕士期间的研究成果
  • 相关论文文献

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