利用木質(zhì)素合成含氮雜環(huán)化合物及其生物活性研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、從天然生物質(zhì)資源中分離提純單體作為先導(dǎo)化合物,進(jìn)行化學(xué)改性修飾,合成新型具有生物活性的化合物,是利用生物質(zhì)資源制備高附加值深加工產(chǎn)品的重要途徑。木質(zhì)素是除纖維素以外的第二大可再生植物資源,在木材水解和制漿造紙工業(yè)中作為廢液被回收,但因其化學(xué)成分組成復(fù)雜工業(yè)化利用率低,所以其中大量回收的木質(zhì)素通常作為燃料使用,有的甚至未經(jīng)處理直接排放,造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此,研究工業(yè)回收木質(zhì)素的反應(yīng)分離技術(shù),得到高純度化合物,進(jìn)行高價(jià)值項(xiàng)目的

2、開(kāi)發(fā)應(yīng)用,對(duì)于綜合治理造紙工業(yè)廢水污染、充分利用天然資源具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
  反應(yīng)分離技術(shù)是現(xiàn)代化工分離提純的重要手段之一,尤其是在天然產(chǎn)物的分離工藝中具有重要意義。本文以木質(zhì)素為原料,經(jīng)堿性硝基苯氧化、分離提純得到了三種芳香醛類(lèi)化合物—香草醛、丁香醛和對(duì)羥基苯甲醛,其分離純度分別為98.4%、99.1%和97.6%,總產(chǎn)率最高可達(dá)18%;并利用新型低毒的氧化劑A和B從木質(zhì)素中反應(yīng)分離得到了愈創(chuàng)木酚、紫丁香醇、香草乙酮和乙酰丁

3、香酮等其它幾種重要的化工原料。另外,對(duì)從木質(zhì)素氧化降解產(chǎn)物中分離提純的醛類(lèi)化合物進(jìn)行了如下合成修飾,并且對(duì)新化合物進(jìn)行了生物活性篩選和構(gòu)效研究:
  1)利用芳香醛,異腈和2-氨基吡啶通過(guò)三組分反應(yīng)快速高效的合成了19種新型咪唑并[1,2-a]吡啶類(lèi)化合物,所有化合物表現(xiàn)出了較好的產(chǎn)率(83~94%),并利用IR、1H NMR、13C NMR和HPLC-ESI-MS對(duì)所有合成的化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。采用濾紙片法測(cè)試了該類(lèi)化合物的抑

4、菌活性,抗菌活性篩選結(jié)果表明該類(lèi)化合物4b(iii)、4f(iii)和4s(iii)對(duì)大腸埃希菌,綠膿桿菌,金黃色葡萄球菌以及鏈球菌沒(méi)有明顯抑制效果,但抗血吸蟲(chóng)活性正在測(cè)試中。
  2)以三種芳香醛,苯肼和β-酮酯為原料高效合成了一系列的雙吡唑醇類(lèi)化合物,所有合成化合物的產(chǎn)率都比較理想(≥82%);并通過(guò)清除二苯基代苦味?;?DPPH)和2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基分析對(duì)所有的化合物進(jìn)行了抗氧化研究。結(jié)果

5、表明:相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)品Trolox,所有化合物都表現(xiàn)出較好抗氧化性能,特別是化合物4a(iv)和4d(iv)的抗氧化性能較好,具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的價(jià)值。
  3)通過(guò)微波輔助 Hantzsch反應(yīng)一鍋高效的合成了一系列的4-芳基六氫喹啉酮衍生物,產(chǎn)率高達(dá)89%以上;并通過(guò)清除二苯基代苦味?;?DPPH)和2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基分析對(duì)所合成的化合物5a-c(v)、5g-i(v)的抗氧化性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),并對(duì)其構(gòu)

6、效關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)品Trolox,化合物5a(v)和5g(v)的抗氧化性能最好;5b(v)和5h(v)次之,5c(v)和5i(v)最差。從構(gòu)效關(guān)系看,甲氧基的引入使其抗氧化性能明顯增加,其抗氧化順序?yàn)?-羥基-3,5-二甲氧基苯基取代的六氫喹啉酮的抗氧性能,大于4-羥基-3-甲氧基苯基取代的六氫喹啉酮,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4-羥基-3,5-二甲氧基苯基取代的六氫喹啉酮。
  4)通過(guò)Hantzsch一鍋三組分反應(yīng)高效合成了

7、一系列的4-芳基-l,4-二氫吡啶和9-芳基-十氫吖啶衍生物。除化合物6c(vi)沒(méi)有得到產(chǎn)物外,其它化合物的產(chǎn)率都比較理想(≥79%);并通過(guò)清除二苯基代苦味酰基(DPPH)和2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基分析對(duì)4-羥基-3,5-二甲氧基取代的1,4-二氫吡啶4a(vi)和多氫吖啶6a(vi),以及4-羥基-3-甲氧基取代的1,4-二氫吡啶4b(vi)、4e(vi)和多氫吖啶6b(vi)的抗氧化性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

8、結(jié)果表明:相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)品Trolox,化合物4a(vi)和6a(vi)具有良好的抗氧化性能;鑒于化合物4a(vi)、6a(vi)和6b(vi)較好的抗氧化性能,我們又對(duì)它們的降血壓活性進(jìn)行了研究,與對(duì)照組以及自身給藥前比較,化合物4a(vi)和6a(vi)具有一定的降血壓效果,具有進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)發(fā)的價(jià)值。
  5)以芳香醛化合物、β-酮酯、丙二腈和肼為原料便利高效的合成了一系列的4-芳基-二氫吡喃并[2,3-c]吡唑衍生物。除化合物7

9、e(vii)和7g(vii)外,所有化合物都有很好的產(chǎn)率(≥70%)。并通過(guò)清除二苯基代苦味?;?DPPH)和2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基分析對(duì)所合成的化合物6a(vii)、6d-f(vii)、6j(vii)、7d(vii)和7g(vii)的抗氧化性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)品 Trolox,6a(vii)、6d(vii)、6j(vii)、7d(vii)和7g(vii)都展示了優(yōu)秀的抗氧化性能,特別是在

10、 ABST+分析中,所有所測(cè)化合物的IC50都遠(yuǎn)遠(yuǎn)比標(biāo)準(zhǔn)品Trolox低,幾乎只有標(biāo)準(zhǔn)品的千分之一,表現(xiàn)出非常優(yōu)秀的ABST+自由基清除活性。這表明它們具有潛在的藥物用途,同時(shí)也為木質(zhì)素的高附加值利用提供了一條有效的途徑。
  6)利用微波輔助的多組分反應(yīng)快速高效的合成了27種3-氰基吡啶類(lèi)化合物,產(chǎn)率高達(dá)63~85%,并通過(guò)并通過(guò)清除二苯基代苦味?;?DPPH)自由基分析對(duì)化合物5b(viii)、5h(viii)、5i(viii

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