应用于ROMP的新型含糖类7-氧杂降冰片烯衍生物的合成研究(4)

有机合成化学家进行很多种尝试,试图改变反应的选择性以及提高反应产率。Sharpless研究小组[21-23]进行了一系列的研究,并对氮杂三唑的合成方法做了一


有机合成化学家进行很多种尝试,试图改变反应的选择性以及提高反应产率。Sharpless研究小组[21-23]进行了一系列的研究,并对氮杂三唑的合成方法做了一些合理的改进。2002年,Sharpless等人发现,在室温的反应条件下,CuSO4和抗坏血酸钠可以发生反应,并且反应产生的一价铜能够高效地对末端炔和叠氮化合物进行的环加成反应进行催化作用,并且反应在温和的条件下就能够产生1,4-氮杂三唑,可以达到91%的反应产率,同时不需要通过柱层析对反应产物进行提纯,就能够得到纯品。在Huisgen进行的1,3-环加成反应的基础上,Sharpless进行一些研究并提出了“click chemistry”的概念,从而表明了一个较理想的有机合成反应。

目前文献报道中,应用比较广泛的“点击化学”反应主要是以Cu(I)作为催化剂,使炔基与叠氮化合物进行环加成反应,从而生成区域选择性的产物,也就是化学家们所说的CuAAC(反应机理见图1.4)。因此,在过去的十多年里,在聚合物的合成以及一些功能材料的制造过程中广泛应用到CuAAC反应。利用葡萄糖、甘露糖、半乳糖的叠氮化合物与末端含炔基的降冰片烯进行CuAAC反应,从而合成新型含糖的7-氧杂降冰片烯衍生物。

1.3 课题的研究意义及创新

1.3.1 研究意义  

在天然或者合成聚合物当中,如果其含有碳水化合物的官能团会被看作含糖聚合物,通常也是指侧链中含有糖基的单体聚合得到的聚合物。在很多生命进程中,由于糖可以看作一种重要的信息分子,因而其具有重要意义,并且糖分子可以特异性识别存在于细胞表面的蛋白质,从而参与细胞之间的识别以及传递一些身体中重要信息等行为。同时,与其它种类的聚合物相比较而言,含糖聚合物比较容易亲水,并且在生物中具有较好的相溶性和降解性。因此,我们可以通过对不同的糖单体单独进行聚合,从而制备出含有不同的含糖聚合物,由此来增强目标聚合物材料的一些功能特性;也可以将糖单体和其他单体一起进行聚合得到共聚物,这样可以改变原来得到的聚合物的化学性质,从而制备出具有特殊功能的聚合材料。

目前,含糖聚合物已成为研究的一个重要课题。在治疗疾病方面,为了有一个较好的治疗效果,研究学家们通常会在药物中加入相应的靶向性配体,从而药物会特异性识别病毒细胞,由于含糖聚合物自身的优点,因此其自然而然就成为一种潜在的靶向分子。例如癌症,通常利用化疗、放疗的方法进行治疗,但是可能因为药物没有很好的靶向性,在杀死病变细胞的同时也会杀死一些身体中重要的正常细胞,这样对身体产生的伤害是不可逆的,因此为了增强药物对病变细胞的特异性识别能力,可以考虑在药物中加入含糖聚合物,从而可能会达到一个更好的治疗效果。

在现实生活中,由于单个糖分子的识别能力比较弱,通常会利用一些化学方法得到含糖聚合物,常用的化学方法是ROMP反应,并且其常用的反应单体是降冰片烯及其衍生物,因此,合成得到含糖的降冰片烯衍生物具有重要意义。虽然文献报道中有很多种合成降冰片烯及其衍生物的方法,但是很少有报道含糖的7-氧杂降冰片烯衍生物以及利用其进行ROMP反应得到含糖聚合物,同时含糖的化合物有很多优势,其应用也非常广泛,这在很多文献中也都有过证明。因此,在本文中,我主要介绍的是应用于ROMP的新型含糖类7-氧杂降冰片烯衍生物的合成研究。

1.3.2 研究的创新

在本论文的工作中,首先合成含有末端炔基的降冰片烯衍生物的单体,然后将葡萄糖、甘露糖以及半乳糖通过一系列的反应得到三种糖的叠氮化合物,最后在一价铜的催化作用下,将生成的含糖的叠氮化合物与含有末端炔基的降冰片烯衍生物单体进行“点击化学”反应得到新型含糖类7-氧杂降冰片烯衍生物。目标产物和中间体的结构均通过1H NMR谱图和13C NMR谱图得到确切的证实。