论文摘要:手性识别试剂9ATMA和9AHA的合成与拆分
要手性化合物及其绝对构型的研究已经成为立体化学研究中最主要、最活 跃的部分之一。各类手性分子立体构型的测定和阐述对于化学、生物学、医学和 药学的理论和实践都有重要的意义,如对映体纯度测定和对映体拆分过程的手性 识别机理,光活性药物对受体分子的立体选择性作用等。因此,在许多领域的研 究中,确定手性化合物的绝对构型已经成为首要任务。自从上世纪70年代以来, 国外即已开始在这一方面进行积极地探讨,并提出了诸如单晶X.射线衍射法、手 性光学法和核磁共振法等经典方法,但这些方法都存在较大的限制。近年来,国 外提出了应用α-(9-蒽基)-α-甲氧基乙酸(9ATMA)及α-(9-蒽基)-α-羟基乙酸乙酯手 性识别试剂,通过核磁共振法确定绝对构型的方法,并取得了一些显著的成果和 进展。但是,在国内这一领域尚处于空白。我们对这方面进行持久地关注,并较 早地开始了相关研究。本文报告了我们的研究思路和取得的成果。 本文第一章对这几种经典方法及其最新进展进行了综述,着重介绍了应用 9ATMA及9AHA手性识别试剂,通过核磁共振法确定绝对构型的原理和实例。近 年来,随着新的手性试剂的不断涌现和高场核磁共振技术的发展,核磁共振法在 识别手性化合物绝对构型中成为最受关注和应用最为广泛的方法。核磁共振法测 定手性化合物的绝对构型,主要基于在手性试剂与待测物反应所得产物的优势构 象中,由于手性试剂中芳香环的磁各向异性,致使待测物中取代基受到的屏蔽作 用不同,根据其质子化学位移的差值测定待测物的绝对构型。与上述经典方法相 比,核磁共振法的适用范围广,样品用量少,衍生物制备简单,测定迅速、准确。 目前,所开发的手性识别试剂主要应用于测定手性醇、手性胺以及手性羧酸。在 实践中,不同的识别试剂其效果差异较大。其中,9ATMA、9AHA脱颖而出,主 要是因为葸环的强烈屏蔽能够获得较大的△6值,使质子信号得到良好的分离, 且因此往往只需要(R)-或(S)-中的一种对映体即可,大大节约手性试剂及待 测化合物的用量。 本文第二章对9ATMA、9AHA的合成研究进行了详细的论述。在该实验中, 基于Riguera等人的研究思路,由蒽经傅一克酰化、还原、水解、拆分、酯化反应 可得到(R)-和(S)-9AHA;外消旋体9AHA继续发生甲基化、水解、拆分反应后 即可获得(R)-和(S)-9ATMA。我们的合成研究和实验取得了重要进展,已经能 够得到9AHA和9ATMA的前体。根据中间产物的荧光特点,每一个实验的过程均由 TLC进行分析,并确定反应终点。运用核磁共振氢谱或碳谱对所得各种中间产物进 行了表征。图谱分析表明,实验所合成化合物的结构与理论预计完全一致。进一 步地,我们在实验中对各步反应进行了系统地研究并优化了反应时间、反应温度、 溶剂的选择以及产品的纯化等条件,得到了目标产物的最佳合成方法。 在文章中,我们提出了以下创新性的观点。首先,我们第一次采用固相合成 法进行葸的傅.克酰化反应,与最初的液相合成法比较,简化了反应的前、后处理, 缩短了反应时间,相应地提高了产率。其次,在合成旋光的9AHA时,第一次引 入(-)-麻黄碱作为拆分剂,根据所得比旋光度,说明拆分反应是成功的。最后, 我们还在甲基化反应中引入了一种传统方法未曾采用的催化剂,取得了令人鼓舞 的结果,将文献中报道的甲基化产率57%提高到90%以上。 本文讲述了关于手性识别试剂9ATMA和9AHA合成的研究思路和具体步骤, 并给出了若干创新性的观点和方法。本文实验方法具有一定的先进性和实用性, 在研究和应用中都将体现出重要的意义。