论文总字数：17114字

摘 要

异香豆素及其衍生物是一种重要的结构单元，常见于许多天然产物和生物重要化合物中，具有抗杂草、抗菌消炎、抗过敏、抗癌、抗肿瘤及酶抑制等丰富的生物活性。在人类生命健康和经济发展中扮演着重要角色，合成出更多高效、经济、耐受、广泛适用的异香豆素类化合物尤为重要。本文发现了一种经济实用、高效环保的方法合成异香豆素衍生物，即通过电催化二苯基二硒醚形成苯硒自由基进攻邻-苯乙炔基苯甲酸甲酯类化合物的炔键通过自身环化形成异香豆素衍生物。该方法在反应过程中避免了金属的加入，并且底物的适应性广，兼容性高，高效地合成了具有不同基团取代的异香豆素衍生物，基于一些控制变量实验，提出了一种可能的机理。

关键词：异香豆素化合物、电催化、自身环化

Abstract

Isocoumarin and its derivatives are an important structural unit, commonly found in many natural products and biologically important compounds, and have rich biological activities such as anti-weed, antibacterial and anti-inflammatory, anti-allergy, anti-cancer, anti-tumor and enzyme inhibition. . It plays an important role in human life, health and economic development, and it is particularly important to synthesize more highly effective, economical, tolerant, and widely applicable isocoumarin compounds. This article found an economical, practical, efficient and environmentally friendly method to synthesize isocoumarin derivatives, that is, by electrocatalyzing diphenyl diselenyl ether to form benzene selenium radicals to attack the acetylenic bond of methyl o-phenylethynylbenzoate compounds It cyclizes itself to form an isocoumarin derivative. This method avoids the addition of metals during the reaction, and has wide adaptability and high compatibility of substrates. It is efficient to synthesize isocoumarin derivatives with different groups. Based on some controlled variable experiments, a method is proposed. Possible mechanism.

Keywords: Isocoumarin derivatives；electrocatalysis；self-cyclization

目录

摘要 I

Abstract i

目录 3

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 异香豆素及其衍生物的生物活性研究应用 1

1.2.1 具有抗菌活性的异香豆素衍生物 1

1.2.2 具有抗肿瘤作用的异香豆素衍生物 2

1.2.3 具有酶抑制效果的异香豆素衍生物 3

1.2.4 具有其他活性的异香豆素衍生物 4

1.3 异香豆素衍生物现有合成方法 4

1.3.1 金属催化环化反应制备异香豆素 5

1.3.2 分子环化制备异香豆素衍生物 6

1.3.3 由异色满制备异香豆素衍生物 7

1.3.4 茚氧化法制备异香豆素衍生物 7

1.3.5 其他合成方法 8

第二章 实验部分 9

2.1 实验主要试剂 9

2.2 实验主要仪器及材料 9

2.3 反应条件优化 10

2.3.1 溶剂的筛选 10

2.3.2 电解质的筛选 10

2.3.3 反应环境的筛选 11

2.3.4 电极材料的筛选 12

2.4 底物适应性研究 12

2.5 机理探究 15

第三章 总结与展望 17

3.1 总结 17

3.2 展望 17

参考文献 18

附录 20

致谢 23

绪论

前言

杂环化合物普遍存在于我们日常的生产生活中，许多天然产物和重要化合物都具有杂环结构单元，例如某些维生素、生物碱、抗生素、杀虫剂、除草剂、塑料、材料等。异香豆素类化合物作为一种重要的有机杂环化合物，一直是科学研究的一大热点，它的主体骨架为苯并吡喃酮类杂环化合物，与生物学有关的许多重要的化合物均含有异香豆素的骨架结构。异香豆素在自然界中分布极广，在海洋生物、热带植物、真菌发酵产物等生物中均有发现，例如在八仙花、金盏花、绣球花干燥叶、红树林内生真菌中都能提取出异香豆素类化合物，近几十年来，异香豆素及其衍生物因其具有除草、抗菌消炎、抗过敏、抗癌、抗肿瘤及酶抑制等重要的生物活性而被备受科学家的关注，在人类的生命健康和经济发展中扮演着重要的角色。

随着科学技术的迅速发展，在经济全球化时代的促进下，人们对健康生活的需求越来越高，人们对异香豆素及其衍生物的研究也不断加深，特别是其抗肿瘤活性在治疗人类重大疾病等方面具有巨大的潜力，在对天然异香豆素活性探究和改造的同时，也有越来越多毒副作用更小、治疗活性更高、作用范围更广的杂原子官能团取代的异香豆素类化合物被合成研发出来，但异香豆素类化合物的生物活性、合成方法、作用途径等仍有广阔的空间待研究，为更好地实现人民的健康美好的生活，用更加温和环保的方法开发合成更多新的高效安全、经济实用的异香豆素衍生物尤为重要。

异香豆素及其衍生物的生物活性研究应用

具有抗菌活性的异香豆素衍生物

随着异香豆素类化合物的发展，人们对其抗菌活性进行了大量的实验研究。无论是天然提取的异香豆素还是化学合成的异香豆素衍生物，均表现出显著的抗菌活性。从红树林内生真菌Fusarium sp.^[1]中分离出的异香豆素4羟基蜂蜜曲菌对常见致病菌具有一定抑制效果，且具有抑菌活性强，抑菌谱广的特点。从海洋真菌Eurotium sp.(HM991283)^[2]发酵液中分离得到了一种异香豆素衍生物，它具有预防和治疗由大肠杆菌、表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌等引起疾病的作用。从绣球花的干燥叶中可以分离出多种具有抗菌活性的异香豆素化合物，其中典型的代表有多羟基取代的甘茶酚B，它是一种具有较强的抗菌及抗过敏、抗氧化和抗溃疡等活性的异香豆素衍生物。从枝孢霉和黄曲霉中分离的枝孢霉素具有抗细菌、杀虫、抑制植物生长等生物活性，它能特异性抑制生物体合成蛋白质过程中的关键酶，即氨基酰tRNA合成酶，因而可以发挥治疗人类疾病及抗细菌、真菌等作用。1981年，Nozawa 等人^[3]发现大部分3取代异香豆素都有较好的抗真菌作用，例如3-苯基-异香豆素可以有效抑制船运链格孢、宫部旋孢腔菌、芨芨草镰刀菌和玉米赤霉等多种真菌的繁殖生长。同时发现3，4-二氢异香豆素具有更高的抗菌活性，8位上的取代羟基也明显提高了异香豆素的抗菌活性。2001年，Hussain等人^[4]对3-（4-溴苯基）异香豆素的抗菌活性进行了实验研究，发现其对大多数革兰氏阳性和阴性菌具有较好的抑制效果，除此之外，它对动、植物和人体的病原体也有一定的抑制作用。

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