焦脱镁叶绿酸-a甲酯金属锌配合物的合成及其自组装研究

从叶绿素-α开始,经过中心镁离子的剔除和17-位尾端酯基的酯交换得到脱镁叶绿酸-α甲酯,在醋酸中回流以脱去13^2-位甲氧甲酰基转化为焦脱镁叶绿酸-α甲酯,继续与醋酸锌相互作用则生成焦脱镁叶绿酸-α甲酯锌．通过中心金属锌离子d轨道和卟吩E-环羰基孤对电子,锌配合物发生多种形式自组装过程,分别形成闭合式二聚卟吩、开链式二聚卟吩和其他多聚卟吩混合物．同时,讨论了锌配合物的价键结构、核磁共振和紫外可见光的光谱性质以及自组装形成过程．     

具有叶绿素-α基本碳架的二氢卟吩及其镍配合物的合成与表征

以焦脱镁叶绿酸-α甲酯为起始原料,通过格氏反应形成二氢卟吩醇,经脱水反应得到带有长链烷基取代的焦脱镁叶绿酸-α甲酯衍生物,形成镍配合物后,进一步的Vilsmeier反应生成20-甲酰乙烯基二氢卟吩衍生物.对所生成的二氢卟吩镍配合物的化学结构进行了表征,同时对其紫外-可见光谱和核磁共振光谱进行了讨论.     

卟吩-f二甲酯合成及其反应机理研究

以叶绿素-α为起始原料,经酸性剔除中心金属镁离子得到脱镁叶绿酸-α甲酯．再经过空气氧化和重排反应将其转变为红紫素18-甲酯,在碱性条件下实施开环和脱羧反应,分别得到卟吩p6三甲酯、卟吩-f二甲酯．选择焦脱镁叶绿酸-α甲酯为起始原料,乙醇钠存在条件下进行空气氧化反应,则分别得到15-甲酰基卟吩-f二甲酯和卟吩-f二甲酯,表征了反应产物的化学结构,讨论和提出了可能的反应机理．     

（3E／Z，13^1 E／Z）焦脱镁叶绿酸-α甲酯13^1-酮肟的合成

以焦脱镁叶绿酸-α甲酯（MPP—α）为起始原料,经四氧化锇氧化形成焦脱镁叶绿酸-α甲酯,将其3-位甲酰基保护后与盐酸羟胺作用得到E-环成肟;利用3-位甲酰基与氯化苄基三苯基膦的Wittig反应,完成（3E／Z,13^1 E／Z）-3b-苯基焦脱镁叶绿酸-α甲酯13^1-酮肟的合成及其异构体的分离．所合成的新化合物均经UV、IR、^1HNMR及元素分析证明其结构．     

二氢卟吩醛的格氏反应及其3-位苯基取代叶绿素衍生物的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料得到3-甲酰基焦脱镁叶绿酸-a甲酯(4),与苄基溴化镁进行Grignard反应将其3-位甲酰基转化为1-羟苄基.选用高钌酸四丙基铵(TPAP)和N-甲基吗啉N-氧化物混合氧化剂实施氧化而生成3-位苯乙酰基焦脱镁叶绿酸衍生物(6).再与苄基溴化镁进行Grignard反应,分别得到二氢卟吩叔醇(7)和二氢卟吩仲醇(5);在干燥苯中酸催化对化合物7实施脱水,给出cis-结构的3-位双苯基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯衍生物(8),采用相同的格氏和脱保护反应,分离出二苯基取代二氢卟吩酮醇(9).所合成的3-位苯基取代的新叶绿素类二氢卟吩衍生物的化学结构均经UV,1H NMR及元素分析予以证明.     

3-烷（酰基）取代-13^1-去氧焦脱镁叶绿酸-a甲酯的合成

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,通过硼氢化钠对其E-环羰基实施还原而得到13^1-去氧焦脱镁叶绿酸-a甲酯,再选用四氧化锇对3-位乙烯基进行氧化,生成的13’-去氧焦脱镁叶绿西垒-d甲酯,再利用3-位甲酰基与正丁基基溴化镁或者环戊基溴化镁的格氏反应得到3-烷羟基卟吩．最后经氧化或者脱水反应,分别得到3-丁酰基和3-环戊亚甲基取代的13^1-去氧焦脱镁叶绿酸衍生物．所合成的新化合物均经UV,IR,^1H NMR及元素分析证明其结构．     

具有叶绿素基本碳架的二氢卟吩类衍生物的Gewald反应研究

以脱镁叶绿酸-a甲酯1为起始原料,选择硝酸铊为氧化剂对其3-位乙烯基进行氧化,以78％的产率得到缩醛氧化产物2,通过在乙酸中的回流,G 步完成3-位缩醛的解除和13^2-位甲氧甲酰基的消去,以67％的收率形成3-甲酰甲基焦脱镁叶绿酸-a甲酯3．经亲电取代反应在20-位上引进硝基而生成硝化二氢卟吩醛4,然后,在碱性条件下与元素硫和丙二腈进行Gewald反应,完成3-位噻吩基取代的焦脱镁叶绿酸-a甲酯5;而在相同反应条件下的E-环羰基的Gewald反应仅给出氧化产物．同时,对C3-五元杂环的形成过程进行了探讨,并且提出了可能的反应机理．所得新化合物的化学结构经IR,1HNMR及元素分析予以确定．     

甲酰基取代的焦脱镁叶绿酸衍生物的合成及其光谱分析

从叶绿素-a或者叶绿素-b开始,制备出焦脱镁叶绿酸-a甲酯或者焦脱镁叶绿酸-b甲酯,通过四氧化锇氧化和空气氧化反应,在二氢卟吩周环上的7-位和12-位上引进甲酰基结构,完成了一系列具有叶绿素基本碳架的二氢卟吩醛的合成.根据甲酰基取代的不同位置和四吡咯大环分子色基的结构特点,解释了所得叶绿素类二氢卟吩的紫外-可见光谱的变化原因及规律,对相应的红外光谱和核磁共振氢谱进行了归属.     

焦脱镁叶绿酸-α甲酯的芳香性和亲电反应的区域选择性

焦脱镁叶绿酸-α甲酯与溴素的亲电反应表明：在3-位乙烯基上发生亲电加成反应，而与20-位的meso-氢则发生亲电取代反应．讨论了卟吩大环的芳香性和可能的反应机理．所合成的新化合物经UV，IR，^1H NMR及元素分析证明其结构.     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯的20-meso-位氯代反应及其光谱性质

以叶绿素-a为起始原料,通过在乙酸中回流和在甲醇中甲基化,一步完成剔除金属镁离子和脱去13^2-位甲氧甲酰基,以49％的收率完成焦脱镁叶绿酸-a甲酯1的合成．选择过氧化氢／氯化氢或者Ⅳ-氯代丁二酰亚胺（NCS）为氯化剂,对其20-meso-位进行氯代,分别以72％和82％的产率得到20-氯焦脱镁叶绿酸-a甲酯2．对氯代反应的反应机理进行讨论的同时,对氯代前后叶绿素类二氢卟吩的紫外一可见光谱和核磁共振光谱进行表征、归属和比对,解释和总结了导致变化的相应原因和机理．     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯的二氢卟吩色基上的官能团的修饰与保护

将叶绿素-a溶解于乙酸并回流,一步剔除中心镁离子和脱去132-位甲氧酰基,再经重氮甲烷甲基化得到焦脱镁叶绿酸-a甲酯,再通过亲电加成、亲电取代、亲核加成、氧化、还原和消去等化学反应,实施对焦脱镁叶绿酸-a甲酯中3-位乙烯基1、31-位羰基、17-位尾端酯基和20-中位氢的活性反应位点,同时,对官能团保护的形成过程进行了探讨,并且提出了可能的反应机理.所得新化合物的化学结构经IR1,HNMR及元素分析予以确定.     

焦脱镁叶绿酸N~(21)-N~(23)轴端碳氧键的形成及其对氢谱和紫外-可见光谱的影响

以脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,脱去132-甲氧甲酰基后转化为焦脱镁叶绿酸-a甲酯,通过3-位乙烯基的亲电加成和乙酰化反应,在C3-位上引进了羟基和乙酰氧基;利用氧化、还原和羰基保护等反应对外接E-环进行改造,在131-和132-位上构建了碳氧单键,完成了一系列具有叶绿素基本碳架的二氢卟吩衍生物的合成.根据碳氧单键的不同位置和大环分子色基的结构特点,解释了所得叶绿素类二氢卟吩的紫外-可见光谱的变化及规律,并对相应的核磁共振氢谱进行了归属.     

焦脱镁叶绿酸N~(21)-N~(23)轴向的氰化反应及其二氢卟吩衍生物的合成

以脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,在三乙胺催化下与丙二腈进行瑙文格尔反应,在外接环上构建了β,β-二氰亚甲基结构.选择四氧化锇和高碘酸钠为混合氧化剂,将其3-位乙烯基转化为甲酰基;碱性条件下的空气氧化反应在焦脱镁叶绿酸-a甲酯的132-位上形成碳氧双键.所得二氢卟吩氧化产物再与2-氰乙酰基噻唑进行缩合,分别合成出具有差向异构特征和立体选择性的叶绿素类二氢卟吩衍生物,其化学结构均经UV、IR、1H NMR及元素分析予以证实.同时,对相应的反应机理和立体结构进行了讨论.     

13~2-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯的E-环反应及其最大可见光吸收波长的变化

以132-氧代焦脱镁叶绿酸-a甲酯1为起始原料,在碱性条件下重排成红紫素-18甲酯2,继续与盐酸羟胺的酰胺化反应得到红紫素-18内酰胺3;1与邻苯二胺的缩合反应生成苯并咪唑并红紫素-18甲酯4,与重氮甲烷的Tiffeneau-Demjanov重排反应分离出维尔啶(verdins)衍生物5.对132-焦脱镁叶绿酸-a甲酯1的外接E-环反应机理进行讨论,并解释和总结了所得叶绿素类二氢卟吩的最大可见光吸收波长的变化原因及规律.     

叶绿素a钴（Ⅱ）—烟酰胺的合成

脱镁叶绿甲酯一酸ａ和醋酸钴合成钴（Ⅱ）－脱镁叶绿甲酯一酸ａ,用色谱法分离纯化．钴（Ⅱ）－脱镁叶绿甲酯一酸ａ与烟酰胺反应,合成了一种新的水溶性配合物［Ｃｏ（Ⅱ）（脱镁叶绿甲酯一酸ａ）（烟酰胺）（Ｈ２Ｏ）］,并研究了各步产物的元素分析,可见紫外光谱和傅里叶红外光谱．     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯的芳香性和亲电反应的区域选择性

焦脱镁叶绿酸 a甲酯与溴素的亲电反应表明:在3 位乙烯基上发生亲电加成反应,而与20 位的meso 氢则发生亲电取代反应.讨论了卟吩大环的芳香性和可能的反应机理.所合成的新化合物经UV,IR,1HNMR及元素分析证明其结构.     

脱镁叶绿酸-a甲酯外接环的立体选择性化学反应

以脱镁叶绿酸-a甲酯1为起始原料,利用其的五元外接环的多官能团活性反应区域,分别进行了羟醛缩合反应和还原反应,合成出具有差向异构特征的叶绿素类二氢卟吩衍生物2和3.同时,提出了相应的化学反应机理,并对差向异构体的立体结构进行讨论和表征,解释和总结了脱镁叶绿酸-a甲酯中E-环化学反应的立体选择性.     

选择性酸降解叶绿素产物分析及与牛血清白蛋白的相互作用

脱镁叶绿酸a可以作为光敏活性剂用于光动力治疗.从天然植物的叶绿素出发,采用酸选择性降解,硅胶层析纯化的方法制备脱镁叶绿酸a.得到的产物经液相色谱、二极管阵列检测和质谱分析,表明其光谱吸收和分子量均与脱镁叶绿酸a一致.利用荧光光度法研究了脱镁叶绿酸a与牛血清白蛋白的相互作用,结果表明:脱镁叶绿酸a与牛血清白蛋白形成1:1的配合物,结合常数为5 0×105L/moL.     

二氢卟吩e_6衍生物的类羟醛缩合反应及阳离子型光敏剂的合成

以脱镁叶绿酸a甲酯为原料,首先通过E环亲核开环和3-位乙烯基氧化制备了3-醛基取代二氢卟吩e_6衍生物5,然后通过其与4-甲基吡啶或2-甲基喹啉的类羟醛缩合反应及碘甲烷甲基化两步法合成了2种阳离子型二氢卟吩e_6衍生物7和9,并对其紫外可见吸收光谱和单线态氧量子产率进行了比较和讨论.结果发现,与二氢卟吩芳香大环共轭连接的吡啶鎓盐和喹啉鎓盐均可使二氢卟吩e_6衍生物的最大吸收波长强烈红移,其中化合物9的最大吸收波长可达737 nm,所合成的新化合物6~9均具有良好的单线态氧量子产率.这些性质表明,本文合成的一系列化合物有潜力作为光敏剂用于光动力疗法研究.     

焦脱镁叶绿酸-a甲酯外接环的氧化和还原反应

以焦脱镁叶绿酸-a甲酯为起始原料,对其E-环羰基进行化学修饰,通过氧化和还原反应在131-位上构建和消除碳氧单键和碳氧双键,利用空气氧化反应和重排反应将五元外接环酮扩展为六元亚酰胺结构.同时,对氧化、还原和重排反应的反应过程进行了探讨,并且提出了可能的反应机理.所合成的新叶绿素类二氢卟吩衍生物的化学结构均经IR,1HNMR及元素分析予以确定.