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许多有机含氮化合物具有生物活性,如生物碱;有些是生命活动不可缺少的物质,如氨基酸等。2(5H)-呋喃酮它作为一个结构单元广泛存在于天然产物中,含有该结构单元的化合物一般具有抗菌、杀菌、抗炎、抗癌等广泛的生理活性。因此,利用含氮化合物合成具有2(5H)-呋喃酮结构的化合物具有重要意义。
以呋喃甲醛为起始原料,合成中间体5-烷氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮(1a-1d),再分别与不同的含氮化合物(如氨基酸酯、仲胺、邻苯二胺等)进行串联的迈克尔加成-消除反应,合成了31个目标化合物,并通过IR、UV、1HNMR、13C NMR、MS、X射线衍射、元素分析等手段对目标化合物进行结构鉴定与表征。
首先,探讨5-烷氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮(1a-1d)分别与五种氨基酸酯(甘氨酸甲酯、L-亮氨酸甲酯、L-丙氨酸甲酯、L-苯丙氨酸乙酯、L-异亮氨酸甲酯)的迈克尔加成-消除反应,得到 17 个新的目标化合物。
第二,在研究5-甲氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮与邻苯二胺化合物反应时,由于催化剂预处理没处理好,里面混有少量二乙胺,我们发现二乙胺优先于原料发生反应,经过反复尝试,我们未能得到预期产物,却得到了5-甲氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮与仲胺发生的串联不对称 Michael 加成-消除反应产物。于是,研究了5-烷氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮(1a-1d)和仲胺(二乙胺、二异丙胺、二丙胺)的迈克尔加成-消除反应,得到了 12 个目标化合物。
第三,在研究5-烷氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮(1a-1d)和仲胺反应的基础上,改进实验方案使手性源 5-(S)-(l-孟氧基)-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮(1c-1d)与邻苯二胺类化合物反应,合成出2个新的化合物。
最后,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法对所合成的大部分化合物进行抗 A549(人肺腺癌细胞)生物活性测试。实验表明,部分目标化合物具有一定的抗癌生物活性。