异长叶烯基噻唑类化合物的合成研究任务书

 2022-04-01 21:30:18

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

1 前言脂松节油是我国主要的森林资源化学品之一,也是产量最大的天然精油,其资源丰富,2013年度产量达16万吨之多,占世界脂松节油总量的85%以上,且其主要成分是α-蒎烯、β-蒎烯和长叶烯等萜烯类化合物。我国对松节油的利用主要集中在合成香料等方面,如利用α-蒎烯、β-蒎烯合成了芳樟醇、香叶醇等,利用长叶烯合成异长叶烷酮、异长叶烯酮、异长叶烯醇、羟甲基异长叶烯等200多种名贵香料。将松节油应用于合成具有生物活性化合物并应用与农药、医药领域的研究主要集中于α-蒎烯和β-蒎烯的应用研究,如利用β-蒎烯合成农药增效剂、8-羟基别葛缕醇甲酸酯驱蚊剂、自由基捕捉剂角鲨烯等,李艳萍等利用β-蒎烯合成具有强抑菌活性的左旋N-取代-3-蒎胺类化合物,杨益琴等利用β-蒎烯合成的含氮衍生物应用于治理松萎蔫病。然而,利用长叶烯开发其它具有生物活性衍生物的研究在国内几乎未见报道。因此,如何将其它学科的新技术、新成果应用到长叶烯化学加工研究中,制备一些高附加值的长叶烯衍生物并研究其应用性能,开发松节油应用新领域是森林化学工业的主要研究内容之一,对提升我国松节油的应用价值、拓宽我国林产资源的应用领域具有重要的意义。松节油的主要成分长叶烯是一种三环倍半萜类化合物,分子中除了有一个C=C双键外,还分别含有四个手性碳原子和一个前手性碳原子,具有特定的空间结构,是一类丰富的天然手性原料和手性中间体。同时,长叶烯还能立体选择性制备手性异长叶烯中间体。异长叶烯也是一种三环倍半萜烯,含有两个手性碳原子和两个前手性碳原子。国内外对长叶烯及异长叶烯制备生物活性物质的研究做了大量工作,并取得了重要进展。杂环化合物是一类重要的有机化合物,在医药、农药、染料、食品、功能材料等领域有着广泛的应用。在杂环化合物中含氮和硫的化合物在种类及数量上发展非常迅速,其应用领域也越来越广,对含氮和硫的杂环化合物生物的活性研究已成为新药创制领域的热点。在众多的含氮和硫的多杂环化合物中,五元和六元杂环化合物的数量占了绝大多数,而且含多个杂原子的杂环化合物通常具有各种不同的生物活性。噻唑类化合物是一类含有氮和硫杂原子的重要五元杂环化合物,由于具有丰富的电子,易形成氢键、与金属离子配位以及π-π堆积、静电和疏水作用等多种非共价键相互作用,这些结构特征赋予了噻唑类化合物许多特殊性能。在医药领域,噻唑类化合物作为药物显示出巨大的开发价值,在抗细菌、抗真菌、抗结核、抗癌、抗病毒、消炎镇痛、降血糖、抗寄生虫、抗氧化等领域显示出广阔的应用前景。如从玫瑰浮游双孢子所含查耳酮分子中引入噻唑环后,其抗菌活性提高近10倍,强于氨苄西林近三倍;在甾类化合物骨架上引入噻唑环,结果发现所得衍生物对白色念球菌显示出良好的抑制活性,其最低抑菌浓度MIC值达到8mg/mL,远低于临床一线药物氟康唑。三唑硫醇类噻唑由于具有与结核细胞的分支杆菌细胞壁相似的脂溶系数,可干扰结核细胞壁的生成,抑制结核菌株的繁殖,具有优良的抗结核分枝杆菌能力。噻唑类衍生物对肺结核菌表现出较强的抗增殖能力,而且该化合物没有明显的细胞毒性,有望成为新一代抗结核化合物,极具开发价值。含噻唑环结构的药物帕米格雷具有很强的抗血小板凝聚活性,对脑血栓、心肌梗塞等心脑血管病的治疗具有很好的效果;基于苯基的噻唑类衍生物对蚊虫叮咬所至的黄热病毒的抑制率达到99.2%。将噻唑环引入青蒿素分子中能够使得青蒿素抗弓形虫分裂的效果,是一线药物甲氧基苄啶的100倍。在农药领域,噻唑类化合物以其优良的除草活性、高效的植物生长调节作用以及低毒的杀菌杀虫效果在农业领域得到广泛应用。噻唑并[4,5-d]嘧啶类化合物具有良好的除草活性,对稗草根系生长的抑制率达到75-84%;噻唑类嘧啶硫脲衍生物对野油菜根和稗草根抑制率则分别达到98.8%和85.3%;苯并咪唑环上引入噻唑官能团所得化合物,对油菜菌核病菌抑制率可达97.2%。噻唑类杀虫剂也成为现代绿色农药的重点研究领域之一,其中噻唑烟碱类杀虫剂噻唑胺具有高效、低毒、低残留等特点,对人、畜植物安全而得到广泛应用。噻唑酮类化合物具有杀菌抑菌、抗肿瘤、抗结核、抗癌、消炎止痛、抗痉挛抗抑郁、抗糖尿病等诸多药物和生物活性,在药物合成那个领域引起了广泛关注。天然噻唑酮类化合物最早发现存在青霉素分子中,3-苯基-5-苯亚甲基-2-苯氨基-4-噻唑酮羧酸衍生物对表皮葡萄球菌蛋白具有抑制作用,能够抑制葡萄球菌生物膜的形成,可用于制备治疗由革兰氏阳性球菌引起的疾病;Ramachandran等发现卤代2-[(2,4-二芳基-3-双环[3.3.1]辛-9-甲叉基)肼]-1,3-噻唑啉-4酮的杀菌和抑菌效果与卤原子的类型有重要的关系,其中氟代和溴代衍生物无论对真菌还是细菌均具有良好的杀菌效果;Seebacher等研究发现4-二烷基氨基双环[2.2.2]辛烷基噻唑衍生物对虐原虫和锥罗德西亚布氏锥虫具有显著的效果;Salman等研究发现甾醇分子中引入噻唑酮官能团后,其抗菌抑菌能力显著加强。陈华等成功合成了2-(2,6-二氯苯基)-1,3-噻唑烷-4-酮类衍生物,并发现2-(2,6-二氯苯基)-N--萘基-1,3-噻唑烷-4-酮和2-(2,6-二氯苯基)-N--萘基-1,3-噻唑烷-4-酮对黄瓜白粉病菌具有显著的抑菌效果,而2-(2,6-二氯苯基)-N-对氯苯基-1,3-噻唑烷-4-酮和2-(2,6-二氯苯基)-N-对溴苯基-1,3-噻唑烷-4-酮对宫颈癌细胞的增殖抑制率分别达到78.8%和76.7%。从现有文献报道看,含长叶烯基和异长叶烯基的衍生物具有良好的生物活性。但是,利用异长叶烯合成噻唑类衍生物的研究在国内外未见任何报道。由于倍半萜烯类化合物通常具有各种不同的生理活性,如果通过手性合成手段将噻唑环等功能性结构基团与之相结合,可能开发出具有生物活性的新型功能性化合物。

2 研究内容 1)异长叶烯基噻唑类化合物的合成,2)异长叶烯基噻唑类衍生物的合成路线 其中R=CH3, OCH3, Cl, F, NO2 等。

3、论文要求: 1)论文内容包括中英文摘要、前言、实验部分、结果与讨论、结论、参考文献等部分组成; 2)论文书写按学校教务处的具体要求进行,要求语言简洁、精炼,条理清晰; 3)实验记录完整、实验数据可靠,不得编造实验数据 4、遵守实验室的规章制度,有事必须请假,不得擅自离开岗位。切实遵守安全第一的原则。

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2. 参考文献(不低于12篇)

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