苯醌和氢醌类天然产物的全合成和γ-甲基丁烯内酯及γ-羟基甲基丁烯内酯的合成研究

本论文以5-甲基-[（2E，6E）-3，7，11-三甲基-9-氧代十二碳二烯]苯醌和氢醌的首次全合成和γ-甲基丁烯内酯及γ-羟基甲基丁烯内酯的合成研究为主要目的，并对γ-甲基丁烯内酯类化合物的研究进展进行了综述，共包括以下三章。第一章5-甲基-[（2E，6E）-3，7，11-三甲基-9-氧代十二碳二烯]苯醌和氢醌的首次全合成以2-甲基对苯二酚和香叶基溴为起始原料，经过酚羟基保护，溴代，Li2CuCl4催化的芳基溴与Grignard试剂的偶联以及Julia偶联等多步反应，完成了裸鳃亚动物的代谢产物，5-甲基-[（2E，6E）-3，7，11-三甲基-9-氧代十二碳二烯]苯醌（12）和氢醌（13）的首次全合成，将12用NaBH4还原，得到14，14也是此类天然产物之一。所得谱图数据与文献报道的天然产物数据一致。第二章γ-甲基丁烯内酯及γ-羟基甲基丁烯内酯的合成研究第一节（S）-3（12-11-烯基）-5-甲基丁烯内酯的全合成以廉价易得的十一烯酸为起始原料经甲酯化，还原，碘代后在NiCl2．6H2O和Zn粉的催化下发生Michael加成和控制TBAF的量关环等6步反应，以16.8％的产率合成了天然产物（S）-3（12-11-烯基）-5-甲基丁烯内酯（1）。第二节γ-甲基丁烯内酯及γ-羟基甲基丁烯内酯的构环合成研究实验发现，在同一锅反应中，β-羟基γ-叔丁基二甲基硅醚与TBAF反应，可以控制通过TBAF的用量分别以较高的产率得到γ-甲基丁烯内酯和γ-羟基甲基丁烯内酯。推测了此反应可能的机理。此方法适用于γ-甲基丁烯内酯和γ-羟基甲基丁烯内酯类天然产物的合成。第三节（S）-3（（S，E）5-羟基-3-烯基-5-甲基丁烯内酯合成研究为（S）-3（（S，E）-5-羟基-3-烯基-5-甲基丁烯内酯分子设计了两条合成路线并进行了探索性研究。1）以戊二醇为起始原料，经单保护，溴代，Wittig反应以及选择保护仲醇，氧化伯醇得到重排产物54。2）以环戊烯为起始原料，经臭氧氧化，乙二醇保护，偶联，控制TBAF的量得到关键中间体59。并对Wittig反应进行了模拟反应研究，优化了反应条件。第三章3-位取代的γ-甲基丁烯内酯类天然产物合成研究进展3-取代-5（S）-甲基-2（5H）-呋喃酮类化合物在自然界里广泛存在，目前已知从120种物种分离确定的化合物已有2000多种。此类天然产物是目前公认的潜在的抗肿瘤和抗癌的活性化合物，同时还具有杀虫，抗疟疾，抗微生物，抗真菌和免疫等活性。因此开展此类天然产物的全合成及方法学的研究具有重要的意义。关于此类化合物的全合成已有大量的文献报道，本文在系统地综述文献的基础上对这类天然产物结构和构筑方法进行归纳和总结，全文共引证文献139篇。