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1-氨基环丙烷-1-羧基及其衍生物是目前有机化学中倍受关注的领域。这类化合物具有独特的生物活性和潜在限制多肽构象的用途。 环丙烷氨基酸类化合物主要分为2-取代,2,2-二取代,2,3-二取代三大类。本课题组已对2,3-二芳基取代的环丙烷氨基酸的合成方法及产物的立体选择性进行了深入的研究;本论文将对2-烷基-3-芳基二取代环丙烷氨基酸的不对称合成方法进行深入探讨。 论文分综述和实验两个部分。 综述部分系统地概述了D-甘露醇作为手性源化合物在有机合成中的应用,主要是从(1)合成环丙烷氨基酸及其衍化物、合成环丙烷类化合物、合成α-取代甘氨酸类化合物(2)合成天然产物(3)和金属及类金属元素配位等三个方面来阐述,并列举D-甘露醇在各个方面应用的例子。实验部分的内容包括两个方面(一)原料的制备和卡宾加成成环我们在实验室原有的工作基础上,以价廉易得的D-甘露醇为原料,在氯化锌催化下先与丙酮反应,得到1,2:5,6-二缩丙酮甘露醇;产物与四乙酸铅、马尿酸、乙酐于THF中回流18 h完成一釜二步反应,纯化后得到含有手性碳原子的环丙烷氨基酸前体(Z)-2苯基-4-[ (S)-2,3-O-(异丙叉) ]丙叉噁唑-5-酮,前体中的手性碳原子可作为环丙烷氨基酸衍生物不对称合成的手性源;所得前体再分别与芳基重氮甲烷反应,即得螺环丙烷衍生物;再经甲醇解开环后,得到相应的氨基和羧基均被保护的环丙烷氨基酸衍生物。(二)环丙烷氨基酸衍生物的转化制备环丙烷氨基酸衍生物具有丙酮缩二醇的结构单元,经酸性水解后得到含邻二羟基结构单元的衍生物;对二醇进行不彻底氧化,可以得到含醛基的环丙烷氨基酸衍生物;对所得产物进行氧化和还原就分别得到含羧基衍生物和含羟甲基衍生物;接下去对羟甲基衍生物依次进行氯代和还原反应就可以得到2-甲基取代环丙烷氨基酸衍生物;最后的产物进行水解就可以得到环丙烷氨基酸盐。所得的21个产物都用红外光谱、氢核磁共振谱等现代分析手段进行了表征和确认。实验结果表明,以上的合成方法具有合成原料易得、反应条件温和、操作简便、产率高等优点,我们在实验中成功地在环丙烷氨基酸衍生物前体中引入了手性碳原子,以此为手性源实现了环丙烷氨基酸衍生物地不对称合成;我们利用产物中潜在的邻二羟基结构单元,经酸性水解、氧化裂解和官能团转化后,合成了一系列带有不同官能团的环丙烷氨基酸衍生物。