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氨基酸及其衍生物是一类重要的化合物,具有较特别的理化性质及药理活性,在化工、医药、食品等方面具有广泛的应用。在氨基酸类药物中,肽类药物具有高效,副作用小等优点,但也存在容易被体内的蛋白酶降解,不易通过血脑屏障,半衰期短的缺点,研发者常通过在一个活性肽链上引入合适的非天然氨基酸片段以加强其抗降解性能,或者提高与受体的亲和力。因此,发展高效、便捷的非天然氨基酸分子合成及修饰的方法具有重要的意义。基于以上背景,本文主要采取Smiles重排策略,通过远程还原交叉偶联来制备一些非天然氨基酸衍生分子。主要研究内容如下:.第一部分工作,综述了近年来有机合成化学领域中的还原交叉偶联和重排反应的研究进展。第二部分工作,发展了一条以二苄胺作起始原料,通过还原缩合、LDA介导的C-H锂化、亲核加成、羟基Appel溴化等反应步骤来制备β-溴氨基酸酯的方法,有效合成出23种β-溴氨基酸酯。此还原偶联反应的底物制备路线,原料简单易得,合成步骤成熟,操作简单,收率较高。第三部分工作,发展一种新型的,基于Smiles重排策略的亲电交叉偶联反应,有效合成了50余种β-芳基化氨基酸衍生物。在反应过程中,首先利用锌粉现场还原Ni(II)得到Ni(I)活性物种,然后其氧化插入碳-溴键生成烷基自由基,从而启动自由基重排接力反应。然后,此串联反应经历了分子内自由基进攻远端芳环而去芳香化,碳-碳键断裂/芳基迁移,生成一个较稳定α-氨基烷基自由基,续而与Ar Ni(II)Br物种发生转金属化(transmetalation)而完成C(sp3)-C(sp2)键的构建。此方法新颖,立体选择性好,底物适应范围广,且能在氨基酸β-位和N-烷基上同时引入不同芳环,为苯丙氨酸类化合物的合成提供了一条高效的新途径。第四部分工作,开展了若干控制实验并进行深入探讨,提出了可能的反应机理过程,同时运用密度泛函计算(DFT)来验证所提的机理过程的合理性。