嘌呤以及嘧啶等开环核苷类化合物的合成方法学研究

鉴于核苷类化合物在抗病毒、抗肿瘤以及抗菌类药物开发的重要性，根据项目计划任务书的要求，我们积极开展了新型核苷类化合物及其类似物的合成方法研究，重点研究了3，4-二氢嘧啶酮与多聚甲醛及多种底物（如醇、胺、叠氮化钠、炔等）的多组分反应及成环反应，并获得了重要研究结果。根据实验研究中发现的新反应，还初步进行了过渡金属催化的嘧啶硫酮及其衍生物与炔、硼酸的C-C、C-O、C-N偶联及环化反应的探索研究，也获得了突破性进展。此外，还研究了可回收循环使用催化剂促进下生物质的转换反应。通过现代波谱分析表征了所有合成化合物的结构。.1. 以嘧啶酮与多聚甲醛反应形成的亚胺正离子为关键中间体，通过与醇、胺、叠氮化钠、炔、特别是与取代苯乙烯的多组分一锅反应实现了嘧啶酮的N3-功能化，合成了一系列核苷类似物，为此类化合物的合成提供了一种有效、高选择性、便捷的新方法。.2. 嘧啶磺酸酯参与的交叉偶联反应。以Biginelli反应产物——3,4-二氢嘧啶酮为起始原料，经氧化-酯化得到关键中间体嘧啶磺酸酯，以此为原料，分别研究了Pd催化下与苯硼酸、端炔、苯酚及苯胺的Suzuki、Sonogashira、C-O及C-N交叉偶联反应，Cu(I)盐催化下与叠氮化钠、末端炔的多组分点击化学，合成了C2-芳基/炔基/苯氧基/苯胺基取代嘧啶衍生物和1,2,3-三氮唑功能化的嘧啶衍生物，为该类生物活性分子的合成提供了新方法。.3. 首次采用过渡金属催化3，4-二氢嘧啶硫酮的脱硫偶联/酰化/水合串联反应一步实现了C-C和C-N键的有效构建和多取代嘧啶衍生物的合成，并通过实验探索了其可能的反应机理。首次实现了Pd催化嘧啶取代双硫醚与硼酸、端炔的C-S断键交叉偶联反应。.4. Mitsunobu反应条件下2-羟基嘧啶与醇、胺、苯酚、羧酸等亲核试剂的交叉偶联反应，合成了一系列C2功能化的嘧啶衍生物。.5. 探索了分子碘催化下，空气或氧气存在下，3，4-二氢嘧啶硫酮的的氧化脱氢-偶联反应，通过一步反应实现了嘧啶硫酮与胺脱硫偶联-嘧啶环的芳构化反应，该法无需传统的铜等金属催化剂和强氧化剂，在温和条件下实现了C-N、N-S偶联，合成了一系列重要的活性嘧啶衍生物。.6. 研究了可回收循环使用催化剂促进下生物质转化为5-羟甲基糠醛或糠醛的反应。