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本论文分为两个部分:D-荧光素的合成工艺的研究、前列腺素F2α(PGF2α)的关键中间体合成及反应机理研究。 第一部分:D-萤火虫荧光素合成工艺的研究 D-荧光素提取自萤火虫体内，它近年来在生物医疗上有着巨大的应用前景。本文在本课题组原先合成路线小试的基础上，对D-荧光素进行了放大实验研究，优化了反应条件，完成了公斤级生产。该路线以对甲氧基苯胺作为起始原料，经过缩合、硫代、氧化成环、酰氯、酰胺化、酰胺脱水、脱甲基、成环，最后与本酚钾成盐得到D-荧光素钾盐。 第一步为原料对甲氧基苯胺的缩合反应，通过对投料比以及反应预处理和后处理的考察，得出当原料与试剂草酸二乙酯的摩尔比为1∶1.2的时候，放大量生产的时候经济效益最佳，产率为75.2％。 第二步，对甲氧基苯胺-N-草酸乙酯在五硫化二磷的作用下反应得到硫代草酸酯，在碱性条件下得到硫代草酸。在放大量反应中，控制反应温度为130℃，投料比为对甲氧基苯胺-N-草酸乙酯比五硫化二磷3∶1，以及改良了后处理方式，由原先58％的收率提高到86.5％。 第三步，硫代产物在铁氰化钾溶液中，氧化关环，选择了新的投料方式，控制反应温度为0-5℃，改变投料比为硫代产物比铁氰化钾1∶2.5，大量反应最终收率为80.7％。 第四步，一锅法酰氯酰胺化反应。上一步产物2-羧基-6-甲氧基苯并噻唑经过酰氯化反应，然后一锅内进行酰胺化反应，得到6-甲氧基苯并噻唑-2-甲酰胺。其中控制了2-羧基-6-甲氧基苯并噻唑与SOCl2的投料比为1∶4.5，两步总收率由原先不足40％的收率提高到83％。 第五步，6-甲氧基苯并噻唑-2-甲酰胺在POCl3作用下的脱水制氰，POCl3既做除水剂又作为溶剂，反应温度为130℃，从最早的35％的收率提高到78.5％。 第六步，2-氰基-6-甲氧基苯并噻唑使用吡啶盐酸盐脱掉甲氧基上的甲基。研究了反应条件，在190℃下二者以熔融态反应1.5小时，将原本不到21％的收率提高到70％。产物应通过快速柱，分离出位脱去甲基的产物，再进行下一步反应。 第七步，萤火虫荧光素的合成。选择使用手性底物D-半胱氨酸盐酸盐与2-氰基-6-羟基苯并噻唑反应，研究反应条件，当投料比约为1∶1，10％的K2CO3溶液调节pH=7.5，氮气保护时，收率最佳为71％（两步）。另外后处理的过程中还研究了纯化的方式。最终纯度达97％以上。 第八步，荧光素钾盐的合成。研究了荧光素对酸碱的敏感度，选择以苯酚和KOH以1∶1的比例溶于甲醇中得苯酚钾甲醇溶液作为碱，与溶于四氢呋喃中的荧光素混合，得到白色钾盐。在放大量生产中，苯酚钾与荧光素的比例为1∶1，此比例下反应的收率为91％，纯度达99.2％。 合成的中间体及产物的结构通过IR、1HNMR谱图得以证明。D-荧光素和荧光素钾盐的结构及纯度经IR、1HNMR、MS、HPLC确证。 第二部分:前列腺素F2α(PGF2α)的关键中间体合成及反应机理研究 前列腺素类药物有着非常巨大的药用价值，其中PGF2α是一种良好的引产、催生和人工流产的药物，对于PGF2α的设计、合成的研究一直是有机合成界的一大热点。本文主要研究以Corey内酯作为原料，设计了一条新颖的路线来合成PGF2α，经过水解、OPMB保护，DIBAL还原、Wittig反应，BnBr保护，完成了重要中间体的合成工作。 第一步，水解脱Ac保护得到Corey内酯，选择用碱性条件下室温水解，反应条件温和，收率较高。产物使用四氢呋喃进行重结晶，收率达85％。 第二步，使用了OPMB对双羟基进行保护，研究了制备保护基OPMB的条件性实验，得到纯度高的保护试剂。选择条件进行保护反应。收率有69％。 第三步，DIBAL还原反应。进行了条件性优化实验，选择性的脱去ω位的醚键保护，并且对半缩醛进行了还原，优化了反应步骤，反应收率达到74％。 第四步，对α位的Wittig反应提出了相应的反应机理，同时优化了反应条件，使得Wittig反应的收率大大提高，达到60％。上述产物经1HNMR、MS解析确证了产物的结构。随后进行了Bn-取代羧基上的氢进行保护，收率为85％。