Mannich碱及醛的仿生合成新方法研究

论文摘要

四氢叶酸辅酶在生物体中的功能和作用,越来越被人们重视,特别是它的仿生合成,已成为近年仿生化学研究的重要课题。四氢叶酸辅酶在生物体内的作用是转移不同氧化态的—碳单元进行生物合成和代谢,是生物体内许多物质甲基化的直接碳源,它的活性部分具有类似1,2-二胺的结构。模拟四氢叶酸辅酶的仿生有机合成,就是根据辅酶中起主要作用的活性部分,选择合适的化合物作为四氢叶酸辅酶的模型化合物,模拟四氢叶酸辅酶转移—碳单元。模型化合物可以将不同氧化态的—碳单元转移到某一反应体系中,并参与反应,合成各种有机化合物,从而为有机化合物或具有生物活性的化合物提供新的合成方法。Mannich碱及其衍生物具有广泛的生物活性,它的应用已深入到人类生活资料生产的各个领域。许多Mannich碱衍生物具有较强的抗癌、抗炎、抗真菌、抗惊厥、止吐等作用,其在医药工业中具有广泛的应用价值。因此各种Mannich碱衍生物的合成一直是国内外的研究热点课题。本文在已有研究工作的基础上,结合国内外最新研究进展,提出了一种四氢叶酸辅酶甲醛氧化态新模型1,3-二甲基咪唑烷,研究了1,3-二甲基咪唑烷参与的Mannich反应,探讨其模拟酶转移—碳单元的过程,实现了一种Mannich碱的新仿生合成方法,并讨论了该反应的机理。醛是一类重要的有机化合物,无论是在有机化学的基础研究中,还是实际应用研究中都占有重要地位。本文利用本课题组曾提出的四氢叶酸辅酶新模型1,3-二甲基苯并咪唑盐,首次通过钠/乙醇体系还原,实现了该四氢叶酸辅酶新模型由甲酸氧化态1,3-二甲基苯并咪唑盐到甲醛氧化态1,3-二甲基苯并咪唑烷的转化,再经酸性条件下水解生成醛,从而提出了一种醛的新仿生合成方法。文中还对钠/乙醇还原苯并咪唑盐的反应机理进行了讨论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 四氢叶酸辅酶简介
• 1.1.1 四氢叶酸辅酶的结构及其基本性质
• 1.1.2 四氢叶酸辅酶三种不同氧化态的转化
• 1.1.3 四氢叶酸辅酶各氧化态的一碳单元转移反应举例介绍
• 1.2 四氢叶酸辅酶仿生合成介绍
• 1.2.1 仿生化学的兴起
• 1.2.2 仿生合成的内容
• 1.2.3 模拟酶和辅酶的催化作用
• 1.2.4 四氢叶酸辅酶仿生合成研究介绍
• 1.2.5 四氢叶酸辅酶仿生合成研究的主要进展
• 1.3 研究内容
• 参考文献
• 第二章 Mannich碱的仿生合成研究
• 2.1 引言
• 2.1.1 Mannich碱的应用
• 2.1.2 Mannich反应的发展及展望
• 2.2 研究内容
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 仪器和试剂
• 2.3.2 溶剂的处理
• 2.3.3 新模型1,3-二甲基咪唑烷（1）的合成
• 2.3.4 丙酮Mannich碱衍生物（2-5）的仿生合成
• 2.3.5 苯乙酮Mannich碱衍生物（6-9）的仿生合成
• 2.3.6 环己酮Mannich碱衍生物（10-12）的仿生合成
• 2.4 结果和讨论
• 2.4.1 新模型1,3-二甲基咪唑烷的合成讨论
• 2.4.2 Mannich碱衍生物的仿生合成机理讨论
• 2.4.3 影响Mannich碱衍生物的仿生合成反应因素讨论
• 2.4.4 反应投料比的讨论
• 2.5 小结
• 参考文献
• 第三章 醛的仿生合成研究
• 3.1 引言
• 3.1.1 合成醛的常用方法
• 3.1.2 生物体中醛的存在形式
• 3.1.3 四氢叶酸辅酶转化—碳单元氧化态的仿生合成
• 3.2 研究内容
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 仪器与试剂
• 3.3.2 2-取代苯并咪唑（13a-13f）的合成
• 3.3.3 1,3-二甲基-2-取代苯并咪唑碘盐（14a-14f）的合成
• 3.3.4 醛（15a-15f）的合成
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 钠/乙醇还原苯并咪唑盐反应机理的讨论
• 3.4.2 副产物N,N’-二甲基邻苯二胺的循环利用讨论
• 3.4.3 影响醛产率的因素
• 3.4.4 醛转化为相应的2,4-二硝基苯腙的原因
• 3.5 小结
• 参考文献
• 附图
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢