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1、 合成黄檀内酯Synthesis of Dalbergin学院名称： 材料与化工学院班 级： 应用化学081 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2012年 05月摘 要选取具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化等重要生物活性的天然药物黄檀内酯为目标化合物，设计其合成线路。主要工作有：第一部分，对文献合成方法全面总结和评价；第二部分，设计了五种合成黄檀内酯的方法，第一种线路以简单易得的苯酚为起始原料经过18步反应得到产物；第二种线路以邻羟基苯酚为原料，经由8步反应得到产物；第三条线路以3,4-二甲氧基苯甲醛为原料经由一系列还原、取代反应合成黄檀内酯；第四条以2-甲氧基对二苯酚为原料以Pechmann缩合法得到
2、产物；第五条线路以香兰素的衍生物为反应物通过与苯胺发生亲核加成反应后与丙二酸的环化得到黄檀内酯。通过对比可知线路四条件温和，反应只需一步即可完成，可显著缩短反应时间，是一条更高效、更绿色环保、原子利用率更高的合成线路。关键词：黄檀内酯，合成，线路设计AbstractSelected with the important biological active natural medicine Dalbergia lactone as the target compounds, then design the synthetic lines. The main work: the first par
3、t, have a comprehensive summary and evaluation of the synthesis methods; The second part, proposed five kinds of synthesis methods, the first line is use the simple and easy getting phenol as the starting material, in18-step reaction to get the products; The second line is use the o-hydroxyl phenol
4、as raw materials, through eight-step reaction to get the products; The third route is use 3,4- dimethoxy benzaldehyde as raw materials, Through a series of restore, replace to get Dalbergia lactone; The fouth is use 2-methoxy hydroquinone as raw materials through Pechmann condensation to get product
5、; Fifth line is use the derivatives of vanillin to react with aniline through nucleophilic addition and then cyclization to get Dalbergia lactone. By contrast, the fourth line in mild conditions and the reaction in one step to complete, Can significantly shorten the reaction time, is a more efficien
6、t, more green, higher atom utilization of synthetic line.Key words: Dalbergia lactone， Synthesis， Circuit design目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 天然药物的研究与发展11.2 天然药物黄檀内酯简介11.3 黄檀内酯的种类21.3.1 简单的香豆素类21.3.2 呋喃香豆素类31.3.3 吡喃香豆素类31.3.4 异香豆素类41.4 黄檀内酯的生物活性41.5 黄檀内酯合成方法的研究进展51.5.1 黄檀内酯的生物合成法51.5.2 黄檀内酯的全合成61.5.2.1
7、 以香兰素为起始原料合成黄檀内酯一71.5.2.2 以香兰素为起始原料合成黄檀内酯二81.5.2.3 合成黄檀内酯线路三91.5.2.4 合成黄檀内酯线路四91.5.3 中间体香豆素的合成方法111.5.4 香豆素衍生物的合成方法121.5.5 黄檀内酯合成线路的分析与评价131.5.5.1 绿色化学概念131.5.5.2 绿色有机合成141.5.6 合成线路的分析与评价161.5.6.1 以香兰素为原料合成黄檀内酯线路分析与评价161.5.6.2 合成线路三分析与评价171.5.6.3 Ahluwalia合成线路分析与评价172 黄檀内酯合成线路的设计与评价182.1 合成线路（一）182.
8、1.1 黄檀内酯的全合成一182.1.2 合成线路分析与评价202.2 合成线路（二）202.2.1 黄檀内酯的全合成二202.2.2 合成线路分析与评价222.3 合成线路（三）222.3.1 合成线路设计222.3.2 合成线路分析与评价232.4 合成线路（四）232.4.1 合成线路设计232.4.2 合成线路分析与评价242.5 合成线路（五）242.5.1 合成线路设计242.5.2 合成线路五的分析与评价253 结 论26参考文献27致 谢28II中原工学院毕业设计（论文）1 绪 论1.1 天然药物的研究与发展天然药物是指动物、植物、矿物等自然界中存在的有药理活性的天然产物1 。
9、天然药物不等同于中药或中草药，随着社会的发展，人们越来越关注化学药品给人类自身健康及生活环境带来的负面影响；回归自然、保护环境已成为一种处理人类和环境关系的潮流思想。包括植物药、动物药和海洋药物等一系列天然药物的研究和开发有较好的发展前景，同时对天然药物的各种人为禁制也趋于宽松。当前我国天然药物的开发和应用现状如下：1、到目前为止全球的天然药物使用情况：已形成应用系统理论的有，中国医药、印度佛教医学、伊斯兰医学、欧洲传统草药、南美民族医学和非洲民族医药。其中中国医药被认为是当今国际上最为发展的天然药物体系。2、从天然药物使用的规模来看，单是我国天然药物总数已达12772种，其中植物来源的为11
10、118种，动物来源的为1574种，矿物来源的为80种；而植物来源的天然药物又以被子植物中的双子叶植物最多，占到8598种。 3、从天然药物开发和应用的技术水平分析，有下面几种情况：原料药，这在我国的市场上占了很大比例；制剂或提取物，通过一些简单的加工制成，中成药大多来源于此；纯天然有效化学成分，这是经过多次提纯加工的天然药物。 4、目前国际热点天然药物：抗癌药物紫杉醇及其衍生物；抗疟药青蒿素3；心脑血管药物银杏素内酯；抗艾滋病的天然药物虽有很多报道，但还无药可进入临床。 5、最新动态：由于天然药物在治疗疑难病症上的前景，使得各国争相投入巨资加强研究；香港的中药港计划也已出台；大陆的知识创新工程
11、中，昆明植物研究所的民族药物研究中心、天然产物化学研究中心、上海的上海药物研究所及天然药物筛选中心均已入选！1.2 天然药物黄檀内酯简介黄檀内酯是从天然植物中提取出来的物质，是天然药物的一种2。黄檀内酯又称黄檀素，其分子式为C16H14O4，熔点210 ，化学名称为7-甲氧基-6-羟基-4-苯基香豆素。它是从印度黄檀(Dalbergia sissoo) 、军刀豆木(Machaerium spp. ) 、镰形棘豆 (Oxytropis falcate) 8、降香黄檀(Dalbergia odorifera)等植物中分离得到的一种重要天然产物，它主要存在于植物的心木、根、皮和种子中。目前该种药材主
12、要为进口，功效为理气，止血，行淤，定痛。同时还对跌打损伤，痈疽疮肿，风湿腰腿痛，心胃气痛有一定的治愈功能。另外，黄檀内酯有微弱的抗凝作用，还能增加冠脉流量，减慢心率，轻度增加心跳振幅，不会引起心律不齐。国内外学者对该化合物生物活性进行了研究,发现该化合物具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化等生物活性。另外，黄檀内酯在植物中广泛分布，自1953年印度学者Kathpalia和Dutt首次从印度黄檀(Dalbergia sissoo)中分离得到黄檀内酯，Ahluwalia和Seshadri等人经过一系列实验于1957 年首次报道并确定其化学结构以来，迄今为止人们已经从豆科的五属植物中分离得到该化合物。该化合物主
13、要分布在豆科以下植物中：黄檀属的D. sissoo、D. latifolia、D. baroni、D. cultrata、D. volubilis等植物的心木、根、皮中，军刀豆属的M. scleroxylon、M. kuhlmanni等植物的心木中，角刺豆属的G. marginata植物的心木中，棘豆属的镰形棘豆植物中，落腺豆属的P. macrocarpa植物的心木中。1.3 黄檀内酯的种类黄檀内酯的化学名称为7-甲氧基-6-羟基-4-苯基香豆素，黄檀内酯合成的重要中间体是香豆素，在香豆素母核的七位上加上甲氧基，在六位上加上羟基，四位上加上苯基，便能构成药物黄檀内酯。黄檀内酯的众多药理功能都与
14、香豆素母核的药理功能相近。其中香豆素又名1,2-苯并吡喃酮、邻羟基肉桂酸内酯、邻氧奈酮等，分子式：C9H6O2,分子量146.5，为无色结晶体，熔点6870，沸点297299，有新鲜的甘草香气，是一种重要的香料，广泛分布于高等植物中，尤其是芸香料和伞形科植物。香豆素中分子量小的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。香豆素苷一般呈粉末或晶体状，多数无香味和挥发性，也不能升华，是一种用途极广的重要的香料，到现在为止已发现的香豆素类衍生物有800多种。香豆素及其衍生物具有一定的香气，在有机合成及自然界中均占有重要位置。同时可在化妆品、饮料、食品、香烟、橡胶以及在农业、工业、医药行业中均表现出它的重要作
15、用，在制药行业中常被用作中间体和药物。香豆素的众多衍生物同时也体现出黄檀内酯的种类繁多，不同的官能团的加入往往赋予黄檀素不同的生理功能11。 1.3.1 简单的香豆素类 黄檀内酯（图1-1）的结构是在香豆素母核上在香豆素母核的7位上有甲氧基，6位上有羟基，4位上有苯基，因此根据结构特征可知最简单的香豆素类便是香豆素（如图1-2），黄檀内酯是香豆素的一种重要衍生物。其结构如下图： 图1-1 黄檀内酯 图1-2 香豆素另外简单的香豆素类4还包括苯环上有其他的取代基，包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯等。 1.3.2 呋喃香豆素类 呋喃香豆素类（furocoumarins）（图1-3，图1-4），苯环上的异戊烯基与其邻位的酚羟基缩合而成的化合物。成环后常伴随着降解，
