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本文主要围绕氟-18标记方法以及4(3H)-喹唑啉酮合成方法进行研究,开发了两种新颖的的氟-18标记方法以及两种绿色高效的4(3H)-喹唑啉酮的合成方法,主要内容如下:(1)异喹啉是一类重要的杂环母核,向异喹啉中引入氟可以产生独特的药理活性。然而目前并没有高效的方法实现异喹啉的氟-18放射性标记。针对这一现状,我们通过氟-18亲核氟化一类新型的苯基异喹啉二芳基碘盐首次实现了一系列[18F]4-氟异喹啉的高效合成,并将该策略用于天然产物aspergillitine的氟-18放射性标记之中。同时我们对反应的选择性和底物适用范围进行了相关研究。该方法弥补了[18F]氟代异喹啉的放射性合成方法缺失的不足,对于异喹啉类药物的研发以及相关疾病诊断具有重要意义。(2)在我们组报道的[18F]三氟甲硫基反应的前期研究基础之上,我们采用简单易得的2-溴代酮和酯为标记前体,采用二氟卡宾试剂二氟亚甲基鱗内盐和硫单质,通过外加[18F]氟负离子,在铜介导下首次实现了羰基α位的[18F]三氟甲硫基化。同时我们还对反应机理进行了深入研究,通过验证实验和DFT计算发现反应会产生关键的硫代氟光气中间体,对我们之前报道的[18F]三氟甲硫基反应机理进行了修正,为三氟甲硫基的构建提供了一个新的反应机制。该方法也为含有三氟甲硫基药物的开发提供了一个很好的辅助手段。(3)我们设计开发了一种一锅法合成具有重要生理和药理活性的4(3H)-喹唑啉酮杂环化合物的巧妙方法。本方法以邻氨基苯甲酰胺和醛为起始原料,通过对甲苯磺酸催化环合以及高价碘试剂PIDA介导的氧化脱氢芳构化实现了一系列N-烷氧基,N-H,N-烷基和N-芳基取代的4(3H)-喹唑啉酮的合成。本方法具有条件温和,操作简便,对环境友好等特点,同时具有广泛的官能团耐受性。这一研究丰富了4(3H)-喹唑啉酮的合成方法,为杂环化学和高价碘化学的发展提供新的研究思路和理论基础。(4)在之前4(3H)-喹唑啉酮合成研究基础之上,我们以相同的起始原料开发了另一种酸促进环合消除一锅法快速构建4(3H)-喹唑啉酮骨架的方法。与之前方法不同的是,在第二步中我们通过醋酸介导脱甲醇实现4(3H)-喹唑啉酮母核的构建,无需添加过渡金属以及氧化剂。通过对反应条件的优化探索,我们成功实现了一系列不同取代的4(3H)-喹唑啉酮的合成,并将该策略用于喹唑啉酮类天然产物骆驼蓬胺碱的合成之中。实现了“绿色化学”的发展目标。