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氮杂环丙烷衍生物和螺环-膦酸酯类化合物是合成许多活性化合物、天然产物的重要中间体，有关它们合成方法和性质的研究一直受到人们广泛关注。利用5-甲氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮和5-(R)-(L)-孟氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮等丁烯内酯衍生物和亲核试剂发生串联的Michael加成和分子内亲核取代反应，可以十分方便的得到稠合双环氮杂环丙烷衍生物和螺环-膦酸酯类化合物。
本论文对前人方法进行改进，利用5-甲氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮和伯胺在均相条件下反应，通过对反应条件的优化，不仅反应产率有了很大的提高，而且分别得到一对外消旋的氮杂环丙烷衍生物非对映异构体(A和B)。在此研究基础上，我们用5-(R)-(L)-孟氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮和伯胺反应，利用孟氧基的手性诱导作用，合成了一系列光学纯的氮杂环丙烷衍生物，并对所合成的氮杂环丙烷衍生物进行了进一步的开环研究，得到6个开环产物。
在前人研究基础上，利用5-甲氧基-3-溴-2(5H)-呋喃酮和α-羟基取代膦酸酯反应，通过串联的Michael加成和分子内亲核取代反应，得到含有螺环-膦酸酯结构的非对映异构体。
本论文共合成了35个目标化合物，其中28个化合物(5a-A、5a-B、5b-B、5c-A、5c-B、5d-B、5e-B、6a、6b、9b、9d、9g、10a、10b、10c、10d、12a-A、12a-B、12b-A、12b-B、12c-A、12c-B、12d-A、12d-B、12e-A、12e-B、12f-A和12f-B)是未见文献报道的化合物。所有化合物的结构都通过IR，1HNMR，13CNMR,MS和元素分析确定，其中化合物9e、12a-A、12a-B、12c-A和12c-B的立体化学和构型通过了X单晶衍射得到了进一步确定。除此之外，我们还对合成的化合物做了结肠癌细胞(HCT-8)、肝癌细胞(BEL-7402)、人胃癌细胞(BGC-823)、肺腺癌细胞(A549)和人卵巢癌细胞(A2780)的抗癌活性实验，其中5c-B、5d-B和12b-A具有一定的抗癌活性。