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鱼藤酮结构改造、类似物合成与生物活性研究

作　者: 陈晓东
导　师: 胡艾希
学　校: 湖南大学
专　业: 应用化学
关键词: 鱼藤酮衍生物合成晶体结构杀虫活性抗抑郁活性抗癌活性
分类号: TQ460.1
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本论文根据鱼藤酮及其衍生物的构效关系并结合抗抑郁药物以及抗肿瘤药物的研究成果,设计合成一系列新颖的鱼藤酮衍生物,并对所合成的化合物进行体外活性评价,为鱼藤酮的应用以及活性的多样性研究打下基础。本论文研究工作分为三个部分：1.本研究以鱼藤酮为起始原料,在强碱条件下经氧硫叶立德开环重排,引入环丙结构到鱼藤酮分子中,并对活性部位进行醚化和酯化结构修饰,设计合成了12个结构新颖的环丙鱼藤衍生物；采用活性亚结构拼接原理,引入具有较好生物活性的肟醚结构到化合物3a分子中,设计合成了5个环丙鱼藤肟醚衍生物；通过酰氯催化的贝克曼重排反应得到结构新颖的环丙鱼藤酰胺化合物7。化合物经1H NMR和MS对结构进行了确证。培养了关键中间体2和目标化合物7的晶体结构,经X-射线衍射分析表明得到化合物的分子与预期化合物结构一致。由于氧硫叶立德可以从两个方向进攻鱼藤酮分子,因此形成的环丙烷结构在分子中存在两种构象,单晶结构显示一个晶胞中同时存在环丙鱼藤衍生物的一对非对映异构体。通过高通量筛选方法测试了化合物的杀虫、杀菌和除草活性,结果显示该系列化合物具有一定的杀虫活性。2.以鱼藤酮为原料,与水合肼进行开环重排反应引入具有5-HT重摄取/5-HTlA受体双重抑制作用药物的碱性中心吡唑环结构到鱼藤酮分子中,并对分子的胺基以及酚羟基进行醚化以及酯化结构修饰得到12个结构新颖的鱼藤吡唑衍生物；其中化合物10d和10e通过亲核取代反应引入不同的杂原子侧链,设计合成了28个N-酰基吡唑鱼藤酚化合物。化合物经1HNMR、13C NMR和MS对结构进行了确证。培养了化合物lla的晶体结构,经X-射线衍射分析进一步确证了化合物结构。由于水合肼的氨基可以从两个方向进攻鱼藤酮分子,因此形成的吡唑环结构在分子中存在两种构象,单晶显示一个晶胞中同时存在鱼藤吡唑化合物的一对非对映异构体。通过建立荧光物质ASP的高通量筛选手段测试了化合物对5-HT重摄取的抑制活性,结果显示大部分化合物生物活性较好。3.以取代苯酚为原料通过亲核取代、环合、溴代、缩酮化、重排以及水解反应构建了鱼藤酮的苯并吡喃结构基团,并以商业化的具有较好生物活性的呋喃酚替代鱼藤酮的2-异丙烯基苯并呋喃结构基团,以酰胺基团代替鱼藤酮的二氢吡喃连接基团将苯并吡喃以及苯并呋喃结构以一定构型相连接,得到具有新颖结构的三个系列共28个化合物。所得化合物经1H NMR和MS对结构进行了确证,并测试了该类化合物对Hel细胞的体外抑制活性,结果表明该系列化合物具有较好的抑制活性。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
目录  9-12
第1章绪论  12-26
  1.1 鱼藤酮概述  14-15
  1.2 鱼藤酮类化合物的全合成研究  15-17
  1.3 鱼藤酮衍生物研究现状  17-23
  1.4 课题的选择与研究内容  23-26
    1.4.1 课题的选择  23-24
    1.4.2 研究内容  24-26
第2章鱼藤酮环丙衍生物的合成、表征与杀虫活性  26-61
  2.1 引言  26-27
  2.2 实验部分  27-38
    2.2.1 试剂与仪器  27-28
    2.2.2 环丙鱼藤酮酚(2)的合成  28
    2.2.3 环丙鱼藤酮醚(3)的合成  28-32
    2.2.4 环丙鱼藤酮酯(4)的合成  32-35
    2.2.5 环丙鱼藤酮肟(5)的合成  35
    2.2.6 环丙鱼藤酮肟醚(6)的合成  35-38
    2.2.7 鱼藤环丙酰胺(7)的合成  38
  2.3 结果与讨论  38-46
    2.3.1 重排反应  38-40
    2.3.2 酚羟基醚化反应  40-41
    2.3.3 酚羟基酯化反应  41-42
    2.3.4 肟化反应  42-44
    2.3.5 贝克曼重排及肟的酯化反应  44-46
  2.4 结构表征  46-58
    2.4.1 谱图解析  46-49
    2.4.2 晶体结构  49-58
  2.5 杀虫活性  58-59
    2.5.1 活性测定  58-59
    2.5.2 活性评价  59
  2.6 小结  59-61
第3章鱼藤酮吡唑衍生物的合成、表征与抗抑郁活性  61-105
  3.1 引言  61-64
  3.2 实验部分  64-88
    3.2.1 试剂与仪器  64
    3.2.2 吡唑鱼藤酮中间体(9)的合成  64-65
    3.2.3 N-酰基吡唑鱼藤酮酚(10)的合成  65-68
    3.2.4 N-酰基吡唑鱼藤酮醚衍生物(11)的合成  68-72
    3.2.5 N-(2-取代乙酰基)吡唑鱼藤酮酚衍生物(12)的合成  72-80
    3.2.6 N-(2-取代丙酰基)吡唑鱼藤酮酚衍生物(13)的合成  80-88
  3.3 结果与讨论  88-93
    3.3.1 重排反应  88-89
    3.3.2 酰化反应  89-90
    3.3.3 醚化反应  90-91
    3.3.4 亲核取代反应  91-93
  3.4 结构表征  93-101
    3.4.1 谱图解析  93-96
    3.4.2 晶体结构  96-101
  3.5 抗抑郁活性  101-103
    3.5.1 活性测定  101-102
    3.5.2 活性评价  102-103
  3.6 小结  103-105
第4章鱼藤酮类似物的合成、表征与抗癌活性  105-155
  4.1 引言  105-107
  4.2 实验部分  107-136
    4.2.1 仪器与试剂  107-108
    4.2.2 4-取代苯氧基丁酸(15)的合成  108-110
    4.2.3 3,4-二氢取代苯并[b]氧杂卓-5(2H)-酮(16)的合成  110-113
    4.2.4 4-溴-3,4-二氢取代苯并[b]氧杂卓-5(2H)-酮(17)的合成  113-117
    4.2.5 取代苯并二氢吡喃-4-羧酸(19)的合成  117-121
    4.2.6 2,2-二甲基-7-甲氧基-5-硝基-2,3-二氢苯并呋喃(21)的合成  121
    4.2.7 2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-胺(22)的合成  121-122
    4.2.8 1-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙酮(23)的合成  122
    4.2.9 1-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙胺(24)的合成  122
    4.2.10 2-溴-1-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙酮(25)的合成  122-123
    4.2.11 2-氨基-1-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙酮氢溴酸盐(26)的合成  123
    4.2.12 N-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)取代苯并吡喃-4-酰胺(27)的合成  123-128
    4.2.13 N-(1-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)乙基)取代苯并吡喃-4-酰胺(28)的合成  128-132
    4.2.14 N-(2-(2,2-二甲基-7-甲氧基-2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-羰基)取代苯并吡喃-4-酰胺(29)的合成  132-136
  4.3 结果与讨论  136-146
    4.3.1 4-取代苯氧基丁酸的合成  136-138
    4.3.2 环合反应  138-139
    4.3.3 α-溴化反应  139-140
    4.3.4 缩酮及重排反应  140-141
    4.3.5 硝化反应  141-142
    4.3.6 硝基还原反应  142
    4.3.7 还原氨化反应  142-144
    4.3.8 卤代酮的氨化  144-145
    4.3.9 成酰胺反应  145-146
  4.4 结构表征  146-151
  4.5 抗肿瘤活性  151-153
    4.5.1 活性测定  151-152
    4.5.2 活性评价  152-153
  4.6 小结  153-155
结论  155-156
参考文献  156-167
附录A 攻读博士期间发表的文章与申请及授权的专利  167-168
附录B 部分目的化合物的谱图  168-177
致谢  177

鱼藤酮结构改造、类似物合成与生物活性研究

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