靛红衍生物的多样性合成及其生物活性研究

	靛红衍生物的多样性合成及其生物活性研究
其他题名	Diversity-Oriented Synthesis and Bioactivity Evaluation of Isatin Derivatives
	陈刚
导师	郝小江
学位专业	植物学
关键词	靛红衍生物多样性合成生物活性
摘要	本论文主要包括两个方面的工作，即靛红（吲哚-2，3-二酮）衍生物的多样性合成及其生物活性研究：共合成了8个系列的靛红衍生物，优化了反应条件、讨论了反应机理；同时，对化合物在抑菌、抗病毒、抗肿瘤、神经保护等方面的生物活性进行了初步筛选。此外，还对靛红及其衍生物的生物活性研究进展进行了文献综述。第一章通过取代反应合成了（N-取代）-靛红，又经甲基酮与靛红/（N-取代）-靛红的Aldol加成反应合成了系列类似物。对合成的化合物进行了抗H2O2致PC12细胞损伤和抑制P388小鼠白血病和A-549人肺腺癌肿瘤细胞活性的初步筛选，发现（N-取代）-靛红有一定的活性，而3-羟基-3-（2´-氧-丙基）-吲哚-2-酮类似物没有活性或者活性很低，并对可能的作用机制进行了讨论。第二章鉴于3-羟基-3-（2´-氧-丙基）-吲哚-2-酮对TMV的系统诱导抗性，研究了高效、快速、规模化合成该化合物的方法。发现了b-CD包结的带有苯基取代的胺类能够快速、高产率地催化反应，并且催化剂易分离、可重复使用。第三章研究了L-脯氨酸及其衍生物催化3-羟基-3-（2´-氧-丙基）-吲哚-2-酮及其类似物的不对称合成。L-脯氨酸催化丙酮与靛红的反应产物ee值不高，但是以（N-取代）-靛红为底物可以得到最高79% ee值的产物。此外，对该结果产生的机制进行了讨论。第四章以靛红和苯乙炔为原料，在Et2Zn的作用下不添加催化剂合成了一系列3-羟基-3-苯乙炔基-吲哚-2-酮化合物，讨论了反应可能的机理。活性研究发现多数该类化合物在抗肿瘤、神经保护方面的活性不高，仅有少数分子显示了好的活性。第五章通过靛红与苯胺、羟氨、肼、酰肼、氨基硫脲等缩合得到了一系列3-亚胺基-吲哚-2-酮类化合物，进而又经Mannich反应得到了Mannich碱衍生物。经活性筛选，3-亚胺基-吲哚-2-酮类化合物显示了较好的神经保护、抗肿瘤活性，3-苯基亚胺基靛红Mannich的衍生物还显示了较好的抗稻瘟菌的活性。第六章合成了一系列3-芳基亚甲基-吲哚-2-酮和（N-取代）-3-硝基基亚甲基-吲哚-2-酮类化合物，研究了这些化合物的神经保护、抗肿瘤等活性。发现了4个3-芳基亚甲基-吲哚-2-酮分子对caspase-3有一定的抑制活性；3个化合物对抗H2O2致PC12细胞损伤有较好的活性，（N-取代）-3-硝基基亚甲基-吲哚-2-酮类化合物则没有好的活性，并且有一定的细胞毒性；3-芳基亚甲基-吲哚-2-酮类化合物对P388小鼠白血病和A-549人肺腺癌肿瘤细胞都有好的抑制作用。第七章以(E)-β-硝基苯基乙烯、靛红/（N-取代）-靛红和a-氨基酸为原料，合成了一系列螺环化合物，研究该反应的区域选择特点，发现该类反应的产物均与查尔酮、靛红/（N-取代）-靛红和a-氨基酸1，3偶极环加成反应得到的产物在区域选择性上并不一致，其吸电子取代基连接于不同的位置。对产物初步的生物活性研究发现：该类化合物多数对H2O2致PC12细胞损伤有保护作用化合物，可能与其分子能够与金属离子形成稳定的络合物，或者硝基的特殊作用有关；对P388小鼠白血病和A-549人肺腺癌肿瘤细胞都有一定的抑制作用，化合物95浓度在10-5M时对两种肿瘤细胞仍有一定的抑制作用。第八章以2-酰基（苯甲酰基、酯基、酰胺）苯乙烯、靛红/（N-取代）-靛红和a-氨基酸为原料，合成了一系列螺环化合物，综合研究该反应的区域选择特点，发现该类反应的产物都与查尔酮、靛红/（N-取代）-靛红和a-氨基酸1，3偶极环加成反应得到的产物在区域选择性上是一致的。对该系列化合物初步的生物活性研究发现：对H2O2致PC12细胞损伤没有好的保护作用；4个化合物对P388小鼠白血病和A-549人肺腺癌肿瘤细胞都有较好的抑制作用。第九章研究了靛红、a-氨基酸和2-取代苯乙烯1，3偶极环加成反应的机理。针对该类反应的区域选择性进行了讨论，提出了一个π-π叠合反应过渡态控制区域选择的机理，合理的解释了不同取代基的2-取代苯乙烯参与反应得到不同区域选择产物的原因，并通过B3LYP/6-31G(d)计算，得到了较理想的结果。第十章对本论文中合成的化合物进行了抑制SARS冠状病毒3CL蛋白活性的筛选，发现了若干化合物具有较好的活性，并对各种类型的化合物与SARS冠状病毒3CL蛋白底物识别口袋的作用进行了初步的讨论，认为邻二羰基、Micheal受体和硝基可能是底物与蛋白结合的重要官能团。第十一章为综述部分，对靛红及其合成衍生物的生物活性研究进展进行了文献综述。
语种	chi
	2007-06-01
学位授予单位	中国科学院昆明植物研究所
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/182
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	陈刚. 靛红衍生物的多样性合成及其生物活性研究[D]. 昆明植物研究所. 中国科学院昆明植物研究所,2007.

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