论文总字数：17853字

摘 要

28-高芸苔素内酯隶属于世界六大激素之一的芸苔素内酯类化合物，在自然界中拥有多种存在方式。经研究发现人工合成的芸苔素内酯活性更高，但现在的合成工艺大多比较繁琐且利用率不高。为提高产品的收率，本课题开展了28-高芸苔素内酯第3，第4步的合成研究，将现有的合成工艺进行优化。我们对由中间体22E-烯-3α,5-环-5α-胆甾-6-醇经氧化反应然后开环反应得到重要中间体(22E,24S)-5α-胆甾-2,22-二烯-6-酮的两步反应进行了一定的优化，实现了目标产物产率的提高。在第3步反应中将溶剂丁酮更换为丙酮，将该步反应产物的产率提高8%；在第4步反应中，降低了反应的温度至140℃，同时使用N₂作为保护气，将产物(22E,24S)-5α-胆甾-2,22-二烯-6-酮的产率提高至85%左右。

关键词：芸苔素内酯 中间体 合成工艺

ABSTRACT

28-high brassinolide belongs to one of the six major hormones in the world. It exists in many ways in nature. It has been found that synthetic brassinolide has higher activity, but most of the synthetic processes are complicated and the utilization rate is not high. In order to improve the yield of the product, the synthesis of 28-high brassinolide was studied in step 3 and 4, and the existing synthesis process was optimized. We optimized the two-step reaction of 22E-ene-3a, 5-cyclo-5a-cholesterol-6-ol via oxidation and then ring-opening reaction to obtain the important intermediate (22E, 24S) -5a-cholesterol-2, 22-diene-6-one, and achieved the improvement of the yield of the target product. In the third step, butanone was replaced by acetone to increase the yield of the product by 8%. In the fourth step, the reaction temperature was lowered to 140 C, and N2 was used as protective gas to increase the yield of the product (22E, 24S) - 5a-cholesterol-2, 22-diene-6-one to about 85%.

Keywords: Brassinolide;Intermediate;Synthetic process

目 录

摘 要 1

ABSTRACT 2

第一章 文献综述 1

1.1关于芸苔素内酯 1

1.1.1简介 1

1.1.2生理作用 1

1.2芸苔素内酯生物活性的研究进展 3

1.3芸苔素内酯的合成研究进展 4

1.3.1 24-芸苔素内酯的合成研究进展 4

1.3.2 28-高芸苔素内酯中间体的合成研究进展 7

1.3.3 28-高芸苔素内酯的合成研究进展 8

第二章 (22E,24S)-5α-胆甾-2,22-二烯-6-酮的合成工艺探究 12

2.1合成路线 12

2.2试剂与仪器 12

2.2.1试剂 13

2.2.2仪器 13

2.3操作步骤 13

第三章 实验结论与展望 17

3.1结论 17

3.1.1 22E-烯-3α,5-环-5α-胆甾-6-醇的氧化条件优化 17

3.1.2 22E-烯-3α,5-环-5α-胆甾-6-酮的开环条件优化 18

3.2展望 19

参考文献 20

致谢 23

第一章 文献综述

1.1关于芸苔素内酯

1.1.1简介

芸苔素内酯是一种新型的植物生长调节剂,是“世界六大激素”之一，其余五种分别是生长素（以α-萘乙酸为代表物）、细胞分裂素（以激动素为代表物）、赤霉素（以920为代表物）、脱落酸以及乙烯（以乙烯利为代表物）。该物质的首次发现要追溯到20世纪70年代。美国科学家Grove经过几个月的研究与实验，终于从油菜花中分离得到一种全新的化合物，经过一系列的测定Grove确定其为一种甾醇类化合物。经过众多科学家近十年的研究，该物质的众多功效也一一浮现在人们面前：该物质兼具生长素、赤霉素和细胞分裂素的功效，并且能够进行多项调节，广泛的适用于植物生长的各个阶段，经前人的验证发现其与其他激素合用效果更为显著。截至目前，已被科学家们发现的芸苔素内酯类物质有近40种[1-4]，但是由于生物活性的差异以及使用价值各有不同，能够应用于日常农业生产中的少之又少。现在已经实现人工合成的且活性较高的芸苔素内酯类化合物仅仅四五种，如美国的BR，日本的EpiBR和HomoBR等。我国对其研究始于1984年，虽然起步稍晚，但发展迅速，尤其是由云南大学研制的云大-120填补了我国在这一领域的空白。在杨海英，李干，赵静峰等人的不断探索下，我国在这一领域已取得突破性进展[5]。

1.1.2生理作用

作为一种新型植物激素，它无毒无害，有着多种优良特质，能够促进农业生产，且效果显著。它是迄今为止发现的首个具有生长调节作用的甾醇类物质，填补了该类物质在农业生产领域的空缺。不仅如此，它与其他植物激素有着很大的不同，它的独特之处是拥有着和动物激素（如性激素等）相似的结构，这使得该类物质在进入人体后能够被人体所接受，从而降低了对人体的危害。

芸苔素内酯可以广泛地应用于果蔬、粮食、花卉、棉麻等作物，通常情况下可增产10%-20%左右，效果出众的甚至可达到30%左右，它能提高作物的抗寒抗旱等抗逆性，缓解作物遭受病虫害，冻害等症状。同时能够增加果实重量和糖分含量，使花卉更加艳丽。

芸苔素内酯属于甾体类化合物中生物活性较高的一种，它的存在极其广泛，几乎在自然界中各类植物中都可以发现它的存在。其作用覆盖面广泛，几乎能够影响到植物生长的各个阶段，既可以促进植物生长，也能够促进植物的受精作用。人工合成的芸苔素内酯与天然的相比活性更高，对植物生长的影响效果更好。其生理作用主要表现在以下几方面：

1、促进植物细胞的伸长与分裂。芸苔素内酯对作物伸长的促进作用是普遍的[6]，研究表明，被少量芸苔素内酯处理过的水稻幼苗第二节的弯曲效果非常明显。实验表明，仅需要微量的芸苔素内酯即可使双子叶植物上、下胚轴或者单子叶植物的胚芽鞘明显伸长。这是因为芸苔素内酯具有增加DNA和RNA聚合酶活性的功效，使得蛋白质含量增加[7]。玉米经芸苔素内酯处理后，增产量为 13%左右，玉米粒中氨基酸含量增加了 25.86% [8]。在根系供应芸苔素内酯能够显著促进幼小萝卜和番茄植株子叶叶柄和下胚轴的伸长，并诱导形态发生反应[9]。

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