6氨基香豆素及其吡咯衍生物的合成
香豆素类化合物广泛存在于各类植物中，具有良好的生物活性和物理化学性质，如荧光性、抗病毒及HIV活性、抗真菌、抗细菌及寄生虫、抗癌、抗炎等作用，在医药，农业，材料等领域都受到很大关注。鉴于其优秀的生物活性，香豆素类化合物在新农药创制领域如杀菌剂、除草剂、杀虫剂等方面都有很广阔的应用前景，引起了科学界的广泛兴趣。由于农药长时间的过度使用，现有农药面临着严峻的抗药性等问题。在国内外众多的杀菌剂研究中，含吡咯香豆素类化合物由于其具有良好的选择性、高活性、用量少、低毒性以及在有害物生化生理反应中的特异性等一系列的优点而成为研究的热点内容。基于此考虑，本课题目标合成12个6-氨基香豆素及其吡咯衍生物。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 3
1 材料与方法 5
1.1 实验仪器 5
1.2 实验试剂 6
1.3合成部分 6
1.3.1 香豆素母核的合成 6
1.3.2 多取代6硝基香豆素的合成 7
1.3.3 多取代6氨基香豆素的合成 7
1.3.4 多取代6吡咯香豆素的合成 8
2 结果与分析 8
3 讨论 10
3.1 多取代6硝基香豆素的合成优化 10
3.2 多取代6氨基香豆素的合成的优化 10
4 全文小结 10
致谢 10
参考文献 10
附录A：1HNMR谱图 12
附录B：13C NMR谱图 18
附录C：红外谱图 24
6氨基香豆素及其吡咯衍生物的合成
引言
引言
香豆素 (coumarin) 最早是由Vogel在 1820 年 从Coumarouna odorata种子(香豆)，即黄香草木犀中分离得到的，因具有芳香气味，故得名香豆素[1]，其广泛存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等很多高等植物及动物、微生物的代谢产物中。香豆素类化合物是一类重要的吡喃酮类含氧杂环化合物，在生物学、医学方面有一定生理活性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
以及光学方面的荧光特性，因此在医药、染料及非线性光学材料等领域的研究和应用一直非常活跃，近几年一直备受科学界的关注[24] 。迄今为止，科学家们陆续已从自然界已分离得到近 900 种香豆素类化合物，如图 1为香豆素的基本母核结构。
图1 香豆素的基本母核结构
香豆素类衍生物从结构上分类一般分为简单香豆素 (simple coumarin) 、呋喃香豆素 (furanocoumarin) 、吡喃香豆素 (pyranocoumarin) 、异香豆素 (isocoumarin) 以及其他香豆素 (other coumarin) 等几个大类[5]。
1936年，Von Werder将香豆素作为治疗剂，并于1958年将Bose归纳为天然香豆素的大部分生物学性质。 1964年，Soine发表了一篇关于已知的香豆素的生物学和药理学作用的修订版，特别强调了与天然产物相关的活性。 1972年Scheel发表了一篇关于香豆素生物活性的综述。
由于长时间农药的过度使用，现有农药面临着严峻的抗药性等问题。而且真菌、细菌和病毒引起的病害具有繁殖周期短、传播速度快等特点，也急需农药的不断更新换代用来保障足够的药物活性。因此，开发具有新型骨架结构、作用机制新颖的农药品种来满足农业生产的需求是解决粮食问题的关键所在。天然产物因其丰富的种类、多样的生物活性、独特的作用机制成为人们开发新型农药的重要思路来源之一。
自然界中含香豆素结构的化合物有很多种，其中含氮元素的香豆素类化合物占有很大比例，如新生霉素（clorobiocin），氯新生霉素（novobiocin）等等。
2010年，Ronad[6]等发现一系列由7氨基香豆素衍生物获得的席夫碱及表现出良好的抗菌和抗真菌活性。
图2 席夫碱
在国内外众多的杀菌剂研究中，含吡咯化合物由于其也具有良好的选择性、高活性、用量少、低毒性以及有害物生化生理反应中的特异性等一系列的优点而成为研究的主要内容。随着杀菌剂不断发展，到今天已诞生出的杀菌剂包含各种结构、作用机理与杀菌活性，在这些化合物中不断涌现出一些具有划时代意义的新药剂，因此引起了人们的高度重视，进而成为农药领域的开发热点之一。
吡咯是一种分子式为C4H5N的五元杂环芳香族化合物。它是一种无色易挥发的液体，暴露在空气中会很容易变暗。吡咯是更复杂的大分子的重要组成部分，包括血红素卟啉，叶绿素，二氢卟酚等。在1834年被F.F Runge首次在煤焦油中检测出吡咯的成分。 1857年，吡咯从骨骼的热解物中分离出来。它的名字来自用于检测它的反应的希腊吡咯烷。
吡咯衍生物作为辅因子和天然产物的一部分存在于各种生物环境中。包含吡咯的常见自然产生的分子包括Vit.B12，胆汁色素如胆红素和胆绿素，血红素的卟啉，叶绿素，二氢卟酚，菌绿素和卟啉原等等。第一个含有吡咯的合成分子之一是由E.Fischer在1929年合成的haemin[7]。
吡咯的被发现是巨大的生物活性天然产物家族的核心。天然产物如prodiginine和metacycloprodigiosin和prodigiosin R1 [8]已被发现是小鼠中有效的抗疟剂。 原卟啉的活性取决于分子的结构特征，包括环大小，环取代基和手性。
含吡咯类杀菌剂的开发最早源自于天然产物pyrrolnitrin（如图），并于1965年报道了其化学结构，尽管温室条件下pyrrolnitrin对灰霉病菌和稻瘟病菌具有很好生物活性，但预测活性在田间未能显示出，原因是该药剂见光会分解[9]。因此后人对其结构进行了修饰，最终发现了两种新的化合物拌种咯（fenpiclonil）[10]和咯菌腈（fludioxonil）[11]。
图3 几种常见的吡咯类杀菌剂结构
香豆素类化合物作为植物体的自身保护剂，存在多种多样的生物活性，可作为开发新型、高效的植物源杀菌剂的先导结构。实验室在前期已经合成过香豆素7位带氨基和吡咯的香豆素类化合物，且筛选出的化合物具有较好的抗真菌活性，尤其是7位含有氨基的香豆素结构对水稻纹枯的抑菌活性与其他化合物相比有显著的作用。基于此，考虑到之前并没有尝试在香豆素6位进行基团衍生，因此为了开发筛选出更高活性的香豆素类杀菌剂，尝试在香豆素母环的6位引入氨基和吡咯，合成6氨基香豆素及其吡咯衍生物。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 3
1 材料与方法 5
1.1 实验仪器 5
1.2 实验试剂 6
1.3合成部分 6
1.3.1 香豆素母核的合成 6
1.3.2 多取代6硝基香豆素的合成 7
1.3.3 多取代6氨基香豆素的合成 7
1.3.4 多取代6吡咯香豆素的合成 8
2 结果与分析 8
3 讨论 10
3.1 多取代6硝基香豆素的合成优化 10
3.2 多取代6氨基香豆素的合成的优化 10
4 全文小结 10
致谢 10
参考文献 10
附录A：1HNMR谱图 12
附录B：13C NMR谱图 18
附录C：红外谱图 24
6氨基香豆素及其吡咯衍生物的合成
引言
引言
香豆素 (coumarin) 最早是由Vogel在 1820 年 从Coumarouna odorata种子(香豆)，即黄香草木犀中分离得到的，因具有芳香气味，故得名香豆素[1]，其广泛存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等很多高等植物及动物、微生物的代谢产物中。香豆素类化合物是一类重要的吡喃酮类含氧杂环化合物，在生物学、医学方面有一定生理活性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
以及光学方面的荧光特性，因此在医药、染料及非线性光学材料等领域的研究和应用一直非常活跃，近几年一直备受科学界的关注[24] 。迄今为止，科学家们陆续已从自然界已分离得到近 900 种香豆素类化合物，如图 1为香豆素的基本母核结构。
图1 香豆素的基本母核结构
香豆素类衍生物从结构上分类一般分为简单香豆素 (simple coumarin) 、呋喃香豆素 (furanocoumarin) 、吡喃香豆素 (pyranocoumarin) 、异香豆素 (isocoumarin) 以及其他香豆素 (other coumarin) 等几个大类[5]。
1936年，Von Werder将香豆素作为治疗剂，并于1958年将Bose归纳为天然香豆素的大部分生物学性质。 1964年，Soine发表了一篇关于已知的香豆素的生物学和药理学作用的修订版，特别强调了与天然产物相关的活性。 1972年Scheel发表了一篇关于香豆素生物活性的综述。
由于长时间农药的过度使用，现有农药面临着严峻的抗药性等问题。而且真菌、细菌和病毒引起的病害具有繁殖周期短、传播速度快等特点，也急需农药的不断更新换代用来保障足够的药物活性。因此，开发具有新型骨架结构、作用机制新颖的农药品种来满足农业生产的需求是解决粮食问题的关键所在。天然产物因其丰富的种类、多样的生物活性、独特的作用机制成为人们开发新型农药的重要思路来源之一。
自然界中含香豆素结构的化合物有很多种，其中含氮元素的香豆素类化合物占有很大比例，如新生霉素（clorobiocin），氯新生霉素（novobiocin）等等。
2010年，Ronad[6]等发现一系列由7氨基香豆素衍生物获得的席夫碱及表现出良好的抗菌和抗真菌活性。
图2 席夫碱
在国内外众多的杀菌剂研究中，含吡咯化合物由于其也具有良好的选择性、高活性、用量少、低毒性以及有害物生化生理反应中的特异性等一系列的优点而成为研究的主要内容。随着杀菌剂不断发展，到今天已诞生出的杀菌剂包含各种结构、作用机理与杀菌活性，在这些化合物中不断涌现出一些具有划时代意义的新药剂，因此引起了人们的高度重视，进而成为农药领域的开发热点之一。
吡咯是一种分子式为C4H5N的五元杂环芳香族化合物。它是一种无色易挥发的液体，暴露在空气中会很容易变暗。吡咯是更复杂的大分子的重要组成部分，包括血红素卟啉，叶绿素，二氢卟酚等。在1834年被F.F Runge首次在煤焦油中检测出吡咯的成分。 1857年，吡咯从骨骼的热解物中分离出来。它的名字来自用于检测它的反应的希腊吡咯烷。
吡咯衍生物作为辅因子和天然产物的一部分存在于各种生物环境中。包含吡咯的常见自然产生的分子包括Vit.B12，胆汁色素如胆红素和胆绿素，血红素的卟啉，叶绿素，二氢卟酚，菌绿素和卟啉原等等。第一个含有吡咯的合成分子之一是由E.Fischer在1929年合成的haemin[7]。
吡咯的被发现是巨大的生物活性天然产物家族的核心。天然产物如prodiginine和metacycloprodigiosin和prodigiosin R1 [8]已被发现是小鼠中有效的抗疟剂。 原卟啉的活性取决于分子的结构特征，包括环大小，环取代基和手性。
含吡咯类杀菌剂的开发最早源自于天然产物pyrrolnitrin（如图），并于1965年报道了其化学结构，尽管温室条件下pyrrolnitrin对灰霉病菌和稻瘟病菌具有很好生物活性，但预测活性在田间未能显示出，原因是该药剂见光会分解[9]。因此后人对其结构进行了修饰，最终发现了两种新的化合物拌种咯（fenpiclonil）[10]和咯菌腈（fludioxonil）[11]。
图3 几种常见的吡咯类杀菌剂结构
香豆素类化合物作为植物体的自身保护剂，存在多种多样的生物活性，可作为开发新型、高效的植物源杀菌剂的先导结构。实验室在前期已经合成过香豆素7位带氨基和吡咯的香豆素类化合物，且筛选出的化合物具有较好的抗真菌活性，尤其是7位含有氨基的香豆素结构对水稻纹枯的抑菌活性与其他化合物相比有显著的作用。基于此，考虑到之前并没有尝试在香豆素6位进行基团衍生，因此为了开发筛选出更高活性的香豆素类杀菌剂，尝试在香豆素母环的6位引入氨基和吡咯，合成6氨基香豆素及其吡咯衍生物。
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