四元环内酰胺的制备文献综述

beta;-内酰胺四元环的合成方法

摘要：众所周知，含有beta;-内酰胺环结构的分子具有良好的抗菌，抗癌抗病毒等生物活性。最具有代表性的就是青霉素，但由于抗生素的滥用，临床上对不同品种的beta;-内酰胺类抗生素的需求大大增加。因此，不断寻找更简便、更新的方法来制得beta;-内酰胺类抗生素是非常必要的。在开始的很长一段时间里，beta;-氨基酸的环合反应和Staudinger反应是合成beta;-内酰胺的基本方法。后来，配体控制的过渡金属催化剂流行起来。随后，手性N-杂环卡宾催化的反应被应用于beta;-内酰胺的合成。最近，光催化自由基环化开始发挥作用。beta;-内酰胺的合成策略主要可以归为以下六种常见的方法。

关键词：beta;-内酰胺； 光催化； 过渡金属催化；抗菌活性

一、文献综述

青霉素作为历史最悠久、使用范围最广、临床最常使用的抗生素之一，具有独特的beta;-内酰胺环结构。基于这个独特的结构基础上发展形成了许多不同抗菌谱和抗菌作用以及各种临床药理学特性的抗生素。beta;-内酰胺环结构广泛存在于许多天然产物中，是药物开发的重要来源。含有beta;-内酰胺环结构的分子除了具有良好的抗菌活性外，还具有抗癌、抗病毒、降血糖等生物活性。自从青霉素的发现成为医学上的一个突破性进展，激发了许多研究人员对beta;-内酰胺类化合物的研究和利用。但由于抗生素的滥用，细菌对于抗生素的耐药性不断衍生发展，临床上对不同品种的beta;-内酰胺类抗生素的需求大大增加。因此，不断寻找更简便、更新的方法来制得beta;-内酰胺类抗生素是非常必要的。此外，在有机合成上beta;-内酰胺是一类重要的合成子，用于合成beta;-氨基酸，比如被用于合成Taxol的边链等。

传统的合成beta;-内酰胺的方法通常涉及酰胺键的形成和Staudinger反应。近年来，随着过渡金属催化技术和光催化的发展，beta;-内酰胺的合成方法也取得了巨大的进展。总体来说，beta;-内酰胺合成方法的发展趋势在某种程度上代表了有机合成化学的发展趋势，探究合成beta;-内酰胺的合成方法有助于总结吸取过去实验经验并为接下来的实验研究提供参考依据，具有重要的现实意义和理论意义。

beta;-内酰胺的发展反映着化学转化工具的进步。通过传统有机方法合成beta;-内酰胺的方法正逐渐被新的发先现的方法所取代。在开始的很长一段时间里，beta;-氨基酸的环合反应和Staudinger反应是合成beta;-内酰胺的基本方法。后来，配体控制的过渡金属催化剂流行起来，如：Kinugasa反应和铑介导的重氮活化/C-H键插入等。随后，NHC催化的反应被应用于beta;-内酰胺的合成。最近，光催化和C-H活化/酰胺化开始发挥作用。总而言之，beta;-内酰胺合成方法的发展趋势在某种程度上代表了有机合成化学的发展趋势。beta;-内酰胺的合成策略主要可以归为以下六种常见的方法（2014年以后为主）：

图 1