温度控制的嘌呤烯丙基化及其重排反应研究

作     者：施肖林 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈宁

授予年度：2022年

学科分类：07[理学] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：三氟甲磺酸酐 嘌呤 烯丙基化 扩环重排 丙烯基化 

摘      要：嘌呤是生命体中核酸碱基端的主要成分,是一种有机氮杂芳环分子,结构上由一个缺电子的嘧啶环和一个富电子的咪唑环构成。嘌呤骨架常见于药物分子,这类分子在抗微生物、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒等方面都有显著的应用前景。因此近几十年来,嘌呤的结构修饰一直受到广大科研工作人员的关注。寻找构建有不同取代结构的嘌呤衍生物,探索其潜在的生理和药物价值,是该领域目前的研究方向。嘌呤C-2、C-6、C-8位可以通过取代等方式来进行结构修饰。由于嘧啶环缺电子性和咪唑环富电子性的特点,C-2位和C-6位常通过亲核型反应引入取代基,而C-8位主要经亲电反应引入取代基,如溴化等。这些反应中,对C-2、C-6位研究颇丰,然对C-H的活化的研究相对较少,并多集中于亲电取代中,因此本论文着重于研究嘌呤咪唑环的C-8位亲核型修饰反应。基于咪唑环的富电子特性,本文设计先用强亲电试剂三氟甲磺酸酐活化,随后用烯丙基三甲基硅烷作为亲核试剂进行亲核加成反应。结果发现,温度对该反应选择性影响很大,在氮气氛围下,三氟甲磺酸酐活化的嘌呤衍生物与烯丙基三甲基硅烷在0 C下搅拌反应,可以得到嘌呤烯丙基化产物;在60 C下反应可得咪唑环重排后的七元环烯胺产物,此外通过微波可以加速该反应进程;130 C下反应可得到C-8丙烯基嘌呤衍生物,而微波同样有助于加速该反应。该温度控制的嘌呤烯丙基化及扩环重排反应适用于N取代6-氯嘌呤衍生物,反应对于含烯基、炔基、芳基、羰基、酯基等官能团有很好的耐受性。该反应将对今后嘌呤咪唑环的修饰起到一定的指导作用。