新颖氨基酸、二肽及模拟肽的不对称合成&钯催化脱羰反应研究及几种昆虫性信息素的合成

	新颖氨基酸、二肽及模拟肽的不对称合成&钯催化脱羰反应研究及几种昆虫性信息素的合成
	林军
导师	郝小江
学位专业	植物学
关键词	植物化学有机合成肽化学昆虫性信息素
摘要	第一部分新颖氨基酸、二肽及模拟肽的不对称合成（一）肽化学是现代生命科学中最重要的研究领域之一。肽化学研究的中心目标是寻求更好的手段去了解肽的结构、构象和动力学与生物活性之间的关系。赵来赵多的证据表明，生物活性肽中带侧链的氨基酸片断的立体几何特性在肽对受体的识别及生物活性中起着非常重要的作用。因此，设计和合成特殊的、带侧链基团而使构象受阻的新颖手性α－氨基酸对筛选高活性的肽及其类似物就显得极为重要。本文以不同手性的不对称诱导助剂（4R）或（4S）－苯基恶唑啉酮自始至终对反应的立体选择性进行控制，通过与芳基格氏试剂的不对称Michael加成，直接叠氮化或先溴代再进行S_N2叠氮化反应产生不同构型的手性中心，再经碱性水解同时回收性助剂、叠氮基的氢化还原、去保护等步骤合成了构象受阻的新颖手性α－氨基酸，所有β－异丙基酷氨酸的四个立体异构体19－22及另一类新型的二芳基氨基酸，2－氨基－3，3－二芳基丙酸42a-d，以期设计并筛选出更高生物活性的肽及其类似物。反应的立体选择性均为90%以上，总收率达40-50%。为进行大规模合成，用苄基代替甲基作为保护基进行合成，也得到了目标氨基酸19－22的盐酸盐。合成的特殊氨基酸19－22，42a-d及中间体5－18，39－41均未见文献报道。（二）生物活性二肽iPrTyr-Tic的合成 Tyr-Tic是最小的显示 δ-选择拮抗活性的二肽之一。我们以β－异丙基酷氨酸及2，6－二甲基异丙基酷氨酸代替Tyr-Tic分子中的酷氨酸片段，希望能提供更详细的活性构象对拮抗剂受体作用的信息。iPrTyr-Tic的合成从市售的氨基酸 Boc-Tic-OH出发，先对羧基进行保护，用1N盐酸去除氨基上的Boc基团后与Boc－iPrTyr 在DIEA，HATU及DCC作用下偶联得到苄基二肽Boc－iPrTyr－Tic-OBn，最后在催化氢化条件下同时去除苄基及Boc基团即得到设计的二肽48a-c ，这三个二肽均未见文献报道。（三）δ-选择性模拟肽的合成通过对具有较高生物活性的先导肽[(2S,3R)-TMT~1]DPDPE构效关系的研究，设计出模拟该肽的有机分子，并从3－羟基苯甲醛35出发，先以MEMCl保护羟基，与相应的格氏试剂反应得到醇51a-b，再将醇转化为氯化物后与1－苄基哌嗪或其类似物偶联得哌嗪衍生物53，最后去保护即合成了一系列模拟肽54a-e及55，它们的结构如图所示。这些模拟肽均未见文献报道。第二部分钯催化脱反应研究及几种昆虫性信息素的合成（一）高级脂肪酸的脱羰、脱羧反应端烯是有机合成的重要中间体，通常由伯醇高温脱水或伯醇酯热消去制备。羧酸在四乙酸铅作用下脱羧制备端烯及羧酸酰氯在过渡金属络合物作用下脱羰制备烯烃已广泛用于有机合成。1991年，J. A. Miller等报道的钯或铑的络合物脱羰制备端烯的方法，是一个高选择性、高产率制备端烯的实用方法。我们对此方法进行了深入研究，对文献的操作条件进行了改进，使该反应更易实现。并首次实现了催化量的双三苯基膦二氯化钯／三苯基膦催化体系对Z－15－二十四碳烯酸及酰十五羟基酸脱羰得到相应端烯的反应。（二）亚洲玉米螟性信息素的实用合成亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis Guen'ce)是远东地区危害玉米、高梁等高杆作物的主要害虫，在我国分布基广、危害很大。Klun等鉴定其性信息素组分为Z／E－12－十四碳烯－1－醇乙酸酯及十四碳－1－醇乙酸酯。我国应用初提物及合成品进行了大面积田间生物活性测试，均获良好引诱效果。由于其显著的生物活性，其合成受到广泛关注并报道了许多合成路线和方法。本文报道一条简捷的实用合成路线。从云南特有的天然高级不饱和脂肪酸，Z－15－二十四碳烯酸56出发，经臭氧化还原得到ω－十五羟基酸57，57乙酰化后经双三苯基膦二氯化钯／三苯基膦催化脱羰得关键中间体13－烯－十四醇乙酰化后经双三苯基膦二氯化钯／三苯基膦催化脱羰得关键中间体13－烯－十四醇乙酸酯59。59再经聚合物催化剂聚铝氨烷－氯化钯催化体系异构化即合成了亚洲玉米螟性信息素Z／E－12－十四碳烯－1－醇乙酸酯60。（二）蜂王信息素的改进合成蜂王信息素是蜜蜂蜂王分泌的控制蜂群生殖、生理和群体行为的化学信息物质。1959，Butler等人从蜂王上颚腺（Mandibuler glands）萃取物中分离得到了蜂王信息素的重要组份蜂王物质65，并鉴定其结构为9－氧代－2E－癸烯酸。蜂王物质上具有很强的生理活性，它能引诱雄蜂婚飞、使工蜂聚集并抑制工蜂卵巢发育。以后，人们又相继分离得到了蜂王信息素的其它重要组分9－羟基－2E－癸烯酸及其它微量活性成分。现在，不仅已证明合成的蜂王信息素与天然萃取物有相同的活性，而且能刺激蜂群外出采信、抑制育王、减少分蜂。因此，对蜂王信息素的合成引起了人们的极大性趣并报道了许多有价值的合成路线和方法。本文以天然不饱和脂肪酸－油酸61为原料，经Pd(PPh_3)_2Cl_2/PPh_3体系催化脱羰得1,8-十七碳二烯62，末端双键经Wacker氧化（O_2/PdCl_2/Cu_2Cl_2）得到重要中间体9－十七碳烯－2－酮63。烯酮65经臭氧化还原得7－氧辛醛64，与丙二酸进行 Knoevenagel缩合即合成了蜂王物质65，最后，蜂王物质67被硼氢化钠还原得臭味抑制剂66。把蜂王物质65，臭味抑制剂66及另两种微量活性成分3－甲氧基－4－羟基苯乙醇、4－羟基苯甲酸甲酯按一定比例混合，并吸附在一定的载体（如香烟过滤嘴）上制成的“人工蜂王”经云南农业大学东方蜜蜂研究所应用于东方蜜蜂（Apis cerana）生态学研究，结果表明，“人工蜂王”对东方蜜蜂的群味、集聚、抑制分蜂和工蜂产卵均有明显效果；在采蜜期应用“人工蜂王”，可以明显提高产蜜量，东方蜜蜂可提高17.8%，西方蜜蜂可提高21.7%。
语种	中文
	1998
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/151853/490
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	林军. 新颖氨基酸、二肽及模拟肽的不对称合成&钯催化脱羰反应研究及几种昆虫性信息素的合成[D]. 中国科学院昆明植物研究所. 中国科学院昆明植物研究所,1998.

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