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【6h】

20-甲酰基维生素D类似物中间体及其衍生物的合成

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摘要

1 绪论

1.1 维生素D及其生理代谢简介

1.1.1 维生素D的发现

1.1.2 维生素D的生理活性

1.1.3 维生素D体内代谢过程的研究及意义

1.2 维生素D类似物的化学合成及临床应用

1.2.1 维生素D类似物简介

1.2.2 维生素D类似物合成分析

1.3 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-甲酰基-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯的合成

1.3.1 路线1

1.3.2 路线2

1.3.3 路线3

1.3.4 路线4

1.4 维生素D共轭双键的氧化

1.5 维生素D格氏试剂和22-溴代维生素D衍生物

1.6 20-epi-D结构衍生物

1.7 本论文研究的主要内容

1.7.1 差键中间体的合成及工艺优化

1.7.2 “关键中间体”的保护和脱保护

1.7.3 22-溴代维生素D衍生物的合成

1.7.4 20-epi-维生素D衍生物的合成

2 关键中间体-1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-甲酰基-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯(6)-的合成

2.1 实验试剂和仪器

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19),22(E)-四烯(3)的合成

2.2.1 反应原理

2.2.2 实验操作

2.2.3 结果与讨论

2.3 麦角甾烷-5,7(E),10(19),22(E)-四烯-二氧化硫(4a、4b)的合成

2.3.1 反应原理

2.3.2 实验操作

2.3.3 结果与讨论

2.4 麦角甾烷-5,7(E),10(19)-三烯-二氧化硫(5a、5b)的合成

2.4.1 反应原理

2.4.2 实验操作

2.4.3 结果与讨论

2.5 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-甲酰基-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯(6)的合成

2.5.1 反应原理

2.5.2 实验操作

2.5.3 结果与讨论

2.6 本章小结

3 “关键中间体”的保护和脱保护

3.1 实验试剂及仪器

3.2 醛基的保护——缩醛化

3.2.1 反应原理

3.2.2 实验操作

3.2.3 结果与讨论

3.3 缩醛脱保护——水解

3.3.1 反应原理

3.3.2 实验操作

3.3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

4 衍生物-1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-22-溴-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯(15)-的合成

4.1 实验试剂及仪器

4.2 麦角甾烷-5,7(E),10(19)-三烯-6(S)-二氧化硫-22-醇(13)的合成

4.2.1 反应原理

4.2.2 实验操作

4.2.3 结果与讨论

4.3 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯-22-醇(14)的合成

4.3.1 反应原理

4.3.2 实验操作

4.3.3 结果与讨论

4.4 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-22-对甲基苯璜酰氧基-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯(15)的合成

4.4.1 反应原理

4.4.2 实验操作

4.4.3 结果与讨论

4.5 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-22-溴-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯(16)的合成

4.5.1 反应原理

4.5.2 实验操作

4.5.3 结果与讨论

4.6 本章小结

5 衍生物-20-epi-D的合成

5.1 实验试剂及仪器

5.2 1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(R)-甲酰基-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯(7)的合成

5.2.1 反应原理

5.2.2 实验操作

5.2.3 结果与讨论

5.3 硼氢化钠还原

5.3.1 反应原理

5.3.2 实验操作

5.3.3 结果与讨论

5.4 本章小结

6 结论

6.1 本论文小结

6.2 本论文创新点

致谢

参考文献

附录A:1H-NMR

附录B:13H-NMR

附录C:HPLC图

附录D:红外谱图

附录E:质谱谱图

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摘要

维生素D类似物作为常见药物已经广泛应用于各种疾病的临床治疗,如他卡西醇、卡泊三醇、西奥骨化醇、骨化三醇、马沙骨化醇等,这些类似物的合成过程中具有共同的中间体—1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-甲酰基-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯。本文综合分析了该“中间体”的几种制备方法,并从工业成本、绿色化学、原子经济性和生产安全等角度出发拟定了一条适合工业化生产的路线。该路线最早由Calverley于1987年提出,但由于路线中涉及到多个手性中心的形成和构型转化,具有一定的合成难度,作者报道的原有方法条件并不适应于放大生产,本文在原路线的基础上对制备方法和工艺进行了详细而深入的研究,使其更适合工业化。
   以3(R)-叔丁基二甲基硅氧基-9,10-开环胆甾-5(E),79(E),10(19),22(E)-四烯作原料,经过1α-羟基化、羟基保护、SO2环加成、臭氧氧化-三苯基膦还原、脱SO2五步反应,得到该“中间体”。同时,对每一步反应的反应历程、副反应、主要影响因素进行深入研究,通过各种单因素实验寻找出最佳的工艺条件。
   本文还研究了该“中间体”的保护、脱保护和差向异构化方法。另外,以中间产物麦角甾烷-6(S),5,7(E),10(19),22(E)-四烯-二氧化硫作原料,经过臭氧氧化-硼氢化钠还原、脱SO2、对甲基苯磺酰化、溴代四步反应,制得1(S),3(R)-双(叔丁基二甲基硅氧基)-20(S)-22-溴-9,10-开环胆甾-5(E),7(E),10(19)-三烯,为维生素D格氏试剂的合成奠定了基础。

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