中国科学院昆明植物研究所机构知识库
Advanced  
KIB OpenIR  > 昆明植物所硕博研究生毕业学位论文  > 学位论文
题名: 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
作者: 林军
学位类别: 博士
答辩日期: 1998
授予单位: 中国科学院昆明植物研究所
授予地点: 中国科学院昆明植物研究所
导师: 郝小江
关键词: 植物化学 ; 有机合成 ; 肽化学 ; 昆虫性信息素
学位专业: 植物学
中文摘要: 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%。
英文摘要: Part I 1. Asymmetric Synthesis of Highly Topographically Constrained Novel Aminoacids Peptide chemistry has been one of the most important research areas in modern life science. The stereostructural properties of the side chain groups of amino acid residues in bioactive peptides are extremely important in peptide receptor/acceptor recognition and bioactivity. Design and synthesis of novel amino acids with specific, conformationally constrained side chain groups have been crucial for the design of highly selective and potent peptide. In this thesis, all four stereoisomers of the highly conformationally constrained novel amino acid, β-isopropyltyrosines 19-22 and a new type of chimeric aromatic acid, 2-amino-3, 3-diarylpropionic acids 42a-d have been designed and synthesized with high stereoselectivity (>90% de) and in 40-50% overall yields by using the optically pure 4-phenyloxazolidinone as a chiral auxiliary via key reactions of asymmetric Michael addition, direct or indirect azidation, hydrogenolysis. For large scale synthesis of β-isopropyltyrosines, benzyl was used to protect hydroxyl group instead of methyl to synthesize the target amino acids and obtained same results. Final unusual amino acids 19-22, 42a-d and intermediates 5-18, 39-41 have not been reported in literatures. 2. Synthesis of Bioactive Dipeptides: iPrTyr-Tic Tyr-Tic is the Smallest peptide moiety which has shown δ-selective antagonist activity. Substitution of Tyr residue in Tyr-Tic with β-IprTyr may provide more detailed information about the bioactive conformation for antagonist ligand-receptor interactions. From the commercially available amino acid Boc-Tic-OH, three bioactive dipeptides 48a-c have been synthesized via coupled with protected unusual amino acids β-isopropyltyrosine and 2,6-dimethyl-β-isopropyltyrosine. 3. Synthesis of δ-Opioid Selective Nonpeptido Mimetic Agonists Based On Peptide Leads Based on the structure-active relationship of the δ-opioid selective peptide ligand [(2S,3R)-TMT~1]DPDPE, a series of nonpeptidomimetics 54a-e and 55 have been synthesized from 3-hydroxylbenzaldehyde 35 via Grinard Reaction to key intermediates alcohols 51a-b, then coupled with 1-benzylpiperazine or its derivertives after converted into corresponding chloride 52a-b. Part II Synthesis of Some Insect Sex Pheromones Based On The Decarbonylation Reaction To Terminal Olefines Terminal olefines are important intermediates in organic synthesis. Decarbonylation reactions of carboxylic acid based on dichlorobis (triphenylphosphine) palladium catalyst system were studied and improved, and applied to synthesize a series of insect sex pheromones. The sex pheromones of Asian Corn Borer, cis and trans-12-tetradecon-1-ol acetates 60 have been synthesized based on the key step of decarbonylation on 15-acetoxypentadecanoic acid 58 to key intermediate 13-tetradecen-l-ol acetate 59, which was isomerized under the condition of polymer catalyst-(SiO-Al-NH-PdCl_2)- system. A convenient method was described for the synthesis of the "Queen Substance". Apply Pd(PPh_3)_2Cl_2/PPh_3 catalytic system on oleic acid to get 1,8-heptadecadiene 62, followed by oxidation, ozonization to synthesize the key intermediate 7-oxooctanal 64, then via Knoevenagel reaction to give queen substance 65 which was reduced to afford 9-hydroxyl-2E-decenoic acid 66.
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/490
Appears in Collections:昆明植物所硕博研究生毕业学位论文_学位论文

Files in This Item:
File Name/ File Size Content Type Version Access License
林军.pdf(17051KB)----限制开放 联系获取全文
Service
Recommend this item
Sava as my favorate item
Show this item's statistics
Export Endnote File
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[林军]'s Articles
CSDL cross search
Similar articles in CSDL Cross Search
[林军]‘s Articles
Related Copyright Policies
Null
Social Bookmarking
Add to CiteULike Add to Connotea Add to Del.icio.us Add to Digg Add to Reddit
所有评论 (0)
暂无评论
 
评注功能仅针对注册用户开放,请您登录
您对该条目有什么异议,请填写以下表单,管理员会尽快联系您。
内 容:
Email:  *
单位:
验证码:   刷新
您在IR的使用过程中有什么好的想法或者建议可以反馈给我们。
标 题:
 *
内 容:
Email:  *
验证码:   刷新

Items in IR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

 

 

Valid XHTML 1.0!
Copyright © 2007-2017  中国科学院昆明植物研究所 - Feedback
Powered by CSpace