摘要
生物质是一种可再生资源，是继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源。随着人类对能源需求量的日益增加，生物质的开发与应用逐渐成为世界关注的热点。甲壳素类物质属于其中一种生物质，其可以通过环合反应转化为酰胺基呋喃化合物。酰胺基呋喃是一类非常重要的结构单元，广泛存在于一些生物活性分子和药物分子中，具有抗病毒、抗虫和抗菌等生物活性，其可以通过还原、肟化、脱酰基等反应转化为其他含氮化合物，广泛应用于医药、农药、化工等领域。本论文主要围绕酰胺基呋喃化合物的合成与应用展开，具体包括以下三个方面： 首先，实验以可再生海洋氨糖（氨基葡萄糖盐酸盐）作为反应起始原料，与缚酸剂反应脱去盐酸根，然后与各种酰化试剂反应合成一系列N-位酰化的氨基葡萄糖。实验通过优化溶剂、缚酸剂、摩尔比等因素，筛选出了N-酰化氨基葡萄糖最佳合成条件：在低温条件下，以甲醇为溶剂，三乙胺为缚酸剂，氨基葡萄糖、酰氯和三乙胺的摩尔比为1:1.5:3，脱盐反应和酰化反应时间均为0.5h。产物经过NMR和HPLC分析，发现存在α、β两种构型，且α构型化合物居多，β构型氨糖极性大于α构型氨糖。 第二，在微波条件下，N-酰化氨基葡萄糖通过杂环化反应转化为一系列新型酰胺基呋喃化合物。该反应以硼酸/硼酐作催化剂，硼酸的催化效果略高于硼酐。实验发现高沸点有机溶剂比离子液体或者水更有利于酰胺基呋喃化合物的合成，VB1和部分无机盐，如硫酸盐、磷酸盐、亚硫酸盐等均对反应有积极作用。实验还建立了酰胺基呋喃化合物的HPLC色谱检测方法：高效液相色谱仪：LC-20AT；紫外检测器：SPD-20A；色谱柱：SupersilODS(4.6mm×250mm,5μm)；流动相：MeOH:H2O=4:6；流速：1.0mL/min；检测波长：225nm。 最后，实验对酰胺基呋喃化合物的衍生化进行了研究。从上述制备的酰胺基呋喃化合物出发，通过还原、肟化、脱酰基等反应，得到酰胺基呋喃醇、酰胺基呋喃乙酮肟及3-氨基呋喃衍生物。酰胺基呋喃化合物在LiAlH4或硼烷催化下可以高效制得酮羰基还原产物，但是无法进一步获得酰胺还原产物，主要原因是在该条件下酰胺键发生断裂；实验采用羟胺法可以将酰胺基呋喃化合物高效地转化为肟类化合物，产率＞90%。 本课题的研究对海洋氨糖的有效利用进行了创新性尝试和探索，合成的酰胺基呋喃化合物可作为化合物库用于新药的设计与筛选。
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