新型异香豆素-异喹啉杂合体及其衍生物合成及机理研究

作     者：安海霞 

作者单位：伊犁师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李卫东

授予年度：2023年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：异香豆素-异喹啉杂合体 内酯化合物 酸性开环 β-咔啉 

摘      要：异香豆素、异喹啉和β-咔啉及其衍生物具有抗癌、抗菌、消炎等生物活性,在医学及农业上具有潜在的应用价值。但现在提取和分离的成本高且效率低,而异香豆素环的合成主要使用过渡金属催化等条件,在进行工业生产上具有较大的局限性。本文在课题组合成乌檀属吲哚生物碱的基础上,完成了一种无金属催化的新型异香豆素-β-咔啉杂合体和异香豆素-异喹啉杂合体的合成,并探究其可能的反应机理。本文分为两个章节,第一章详细阐述异香豆素和β-咔啉及其衍生物的生物活性;综述目前构建异香豆素和3,4-二氢异香豆素六元内酯环的主要方法以及异香豆素六元内酯环构建方法在天然产物全合成中的应用。第二章实验部分,以异香豆素-异喹啉杂合体的合成为目标,详细的阐述了新发展的酸性开环重排构建异香豆素六元内酯环的合成路线。通过以t-Bu OK为碱源的新型异喹啉环化、Na OH(aq.)水解、TFAA脱羰消除、HCOOH/TFA混合酸体系中一步实现还原开环重排,四步得到异香豆素-异喹啉杂合体2-8。其次通过甲酰化、还原以及酸性开环重排验证了该反应的机理。该方法路线条件温和,可操作性强,为构建新型异香豆素-异喹啉杂合体提供新途径。最后,通过实验对酸性重排的方法适用的底物范围进行了研究,改变取代基和底物等将方法应用到β-咔啉和异喹啉两类常见的生物碱,合成了两类具有不同结构的新型异香豆素-β-咔啉杂合体和异香豆素-异喹啉杂合体。本论文合成的两类化合物2-8和2-8e等结构新颖,设计合成路线简洁、且无金属催化,为异香豆素、异喹啉、β-咔啉类衍生物合成提供新思路。