摘    要：作为合成维生素B5的重要前体物质，D-(-)-泛酰内酯的合成研究始终是合成化学家的一个关注点，其中通过2H-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮的酶法选择性还原得到D-(-)-泛酰内酯是一种行之有效的方法。本文采用缬氨酸、三氟乙酸酐、甲醛为主要原料，开发了一条合成2H-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮的新方法。该方法首先以缬氨酸为原料，与三氟乙酸酐在加热回流条件下反应得到噁唑酮类化合物。再经氢氧化钠水解，得到3-甲基-2-氧代丁酸；最后与甲醛发生羟醛缩合反应，酸化后得到混合产物，经柱层析法分离纯化后得到目标产物二氢-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮。通过对第三步反应条件的优化筛选，发现在反应温度30℃、甲醛与3-甲基-2-氧代丁酸的投料比为0.9、NaOH与3-甲基-2-氧代丁酸的投料比为0.1的条件下产率达到了86%。

关键词：2H-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮; 缬氨酸; 三氟乙酸酐；羟醛缩合反应

Abstract：As a key intermediate in the synthesis of Vitamin B5, D-pantolactone has attracted great attention of organic researchers in recent years. Among all methods, the asymmetric reduction of Dihydroxy-4,4-dimethyl-2,3-furandione was proved to be more feasible. In our study, we investigated a novel method, which used valine, TFAA and formalehyde as the starting materials. Firstly, oxazole was obtained from valine and TFAA by refluxing for 8 hours. Secondly, the hydrolysis of the oxazole overnight gave Methyl 3-oxoisovalerate. Finally, the Aldol condensation of 3-methyl-2-oxo-butyric acid and formaldehyde gave the TM-Ketopantoyl lactone, which was then purified by Column chromatography. After the optimization of the third step, optimal temperature was 30℃ and the concentrations of formaldehyde and NaOH were 0.9 and 0.1 equiv, respectively. Under the optimum conditions, the yield of 86% was achieved.

Keywords: Dihydroxy-4,4-dimethyl-2,3-furandione; Valine; TFAA; Aldol condensation

目    录

一、 前言 5

（一）维生素B5的简介 5

1、维生素B5基本信息 5

2、维生素B5作用机理 5

（二） D-(-)-泛酰内酯的合成研究现状 6

1、D-(-)-泛酰内酯的化学合成法研究进展 7

2、D-(-)-泛酰内酯的生物合成法研究进展 11

二、 实验部分 14

（一）实验仪器与试剂 14

（二）二氢-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮的合成实验步骤 15

（三）结果与讨论 16

1、甲醛当量对反应的影响 16

2、NaOH当量对反应的影响 17

3、反应温度对反应的影响 17

4、实验数据表征 18

三、 总结 19

参考文献 20

致谢 22

附 录（产物表征图谱） 23

一、 前言

（一）维生素B5的简介

1、维生素B5基本信息

中文名：维生素B5

英文名：Calcium Pantothenate

化学名：(R)-N-(3,3-二甲基-2，4-二羟基-1-氧代丁基)-3-丙氨酸钙盐

分子式：C18H32CaN2O10

分子量：476.54

CAS：137-08-6

结构式：