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癌症是直接危及人类生命的一种严重疾病。药物治疗在癌症的治疗中占有重要的地位。作用于微管蛋白的抗癌药物在癌症的临床治疗中已有广泛的应用。别秋水仙碱是一种天然的微管蛋白抑制剂,能够有效地抑制肿瘤细胞的有丝分裂,进而使癌细胞产生凋亡。但别秋水仙碱毒性过大,限制了它作为抗癌药物在临床上的应用。因此,以别秋水仙碱为先导化合物,研制和开发高效低毒的新型抗癌药物具有重要的意义。
根据文献报道的构效关系,以光学纯的α-氨基酸作为手性源,设计并合成了新型的含有手性稠合桥环的联苯类化合物。从非环前体45a-d出发,在质子酸或Lewis酸的催化作用下,通过亚胺正离子中间体的环合反应,实现了目标分子46a-d和47b-d的立体选择性合成。实验结果显示,环合反应的非对映体选择性主要依赖于底物自身的化学结构本质,选用的催化剂和反应介质对环合反应的非对映体选择性具有重要的影响。在反应机制方面,对亚胺正离子环合反应的立体化学过程进行了初步的探讨。以轴手性联苯基作为支撑构架,以含有手性中心的光学纯的α-氨基酸作为手性源,设计并合成了一系列含有两个α-氨基酸残基和两个联苯基结构单元的光学活性大环化合物。在质子酸的催化作用下,在非高度稀释的反应条件下,从非环前体51a-c和54a-c出发,通过分子间环合反应,高立体选择性地合成了轴手性热力学稳定的目标大环化合物52a-c和55a-c。
本论文共合成新化合物57个,其中目标化合物25个。目标化合物的化学结构通过核磁共振(1H-NMR,13C-NMR)和高分辨质谱(HRMS)等方法进行表征。通过X-ray单晶衍射实验、圆二色(CD)实验和计算化学的方法对目标分子的立体化学结构进行表征。目标化合物的光学活性通过比旋光度进行表征。部分目标化合物的对映体过量百分数(%ee)通过配备手性柱的高效液相色谱进行测定。