1. 研究目的与意义
自1929年发现青霉素至今， 已半个多世纪， 青霉素与头孢菌素等β-内酰胺类抗生素在医疗中发挥了重要作用。近二十余年来相继发现一些主核结构不同于传统的青霉烷与头孢烯的抗生素, 如氧青霉烷、青霉烯、碳青霉烯、氧头孢烯、碳头孢烯、单环β-内酰胺等类化合物， 为非典型β-内酰胺类抗生素，其中碳青霉烯与青霉烯类的抗菌性能更具特色， 优异品种不断涌现，已成为化疗药物中不可忽视的一支新生力量。
氮杂环丁烷类化合物作为碳青霉烯类抗生素医药中间体, 被大量使用得到重视。近年来通过各种官能团修饰, 已经成功的制备并试验了大量新化合物, 其中许多化合物具有良好的药物活性,氮杂环丁酮被公认为β-内酰胺类抗生素最常用的关键中间体，自青霉素的发现到临床应用，β-内酰胺类抗生素因为其低毒性，显著地疗效而成为人类治疗细菌疾病的最有效武器。β-内酰胺通常是由有C-3等的氮杂环丁酮合成的。氮杂环丁烷制酮的研究，有效的提供医药合成的多选择性，多样性。2. 国内外研究现状分析
20 世纪抗菌药物发展业绩辉煌。1935 年引入磺胺, 40 年代初始用青霉素, 迅即发现氨基糖苷、氯霉素、四环素、大环内酯等一大批重要抗生素, 继而又有半合成青霉素、头孢菌素、新型b2内酰胺、喹诺酮类抗菌药等问世, 使有效地治疗各种细菌感染成为可能, 为保障人类健康, 延长寿命作出了卓越贡献, 并对生物学、化学等基础科学进展亦有重要的反馈影响。随着抗生素广泛应用,在临床上出现两个问题: 一是细菌耐药性逐年增加, 致使一些抗生素疗效降低, 甚至无效, 如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa )、耐青霉素的肺炎链球菌(prsp)、耐万古霉素肠球菌(vre) 和多耐性结核杆菌等。二是一些非致病菌成为条件致病菌。。此外, 病毒与深部真菌等感染尚缺良好的防治药物, 近年来又发现30 余种新病原体, 而过去已控制的一些传染性疾病如结核病等出现了再流行的趋势, 都需不断提供新抗生素与新抗菌药, 以适应需要。
碳青霉烯类抗生素是抗菌谱最广的一类b2内酰胺, 抗菌活性强, 对革兰氏阴性菌的作用点为pbp2 与对革兰氏阳性菌为pbp1 与2, 对铜绿假单胞菌外膜的透过性大, 最低抑菌浓度(m ic) 与最低杀菌浓度(mbc) 非常接近, 对革兰氏阴性菌有一定抗生素后效应(pa e) , 对多数b2内酰胺酶稳定。
氮杂环丁烷类化合物作为碳青霉烯类抗生素医药中间体, 被大量使用得到重视。近年来通过各种官能团修饰, 已经成功的制备并试验了大量新化合物, 其中许多化合物具有良好的药物活性。如1-二苯甲基-3-氨基氮杂环丁烷和1-二苯甲基-3-羟基-3-氨甲基氮杂环丁烷近年来已应用在一些抗菌性、抗抑郁类药物合成中 。1-叔丁氧羰基-3-氨基氮杂环丁烷也是其中重要的药物中间体应用于irak-4 类抑制剂的合成，由烷氧化制酮更是日趋成熟，氮杂环丁酮是合成各种青霉烯和碳青霉烯的关键手性中间体。氮杂环丁酮的合成研究，从八十年代初到现在都是非常活跃的，有许多文献和专利报告。早期的合成工作，是化学家开始天然产物中，选择廉价合适的手性源，进行立体控制合成，后来为了适应大量制备的需要，以青霉素和头孢霉素进行半合成研究，这主要称其为氮杂环丁酮合成研究的主要方向。进入九十年代，不对称合成研究发展很快，使许多化学家尝试用不对称研究方法用于医药中间体的合成。目前这一领域已有进展，也有其他的不同合成方法。
3. 研究的基本内容与计划
一、研究内容
1.以氮杂环丁烷为原料氧化制取烷杂环丁酮的工艺
2.考查反应时间、温度、配比等因素对氧化的影响。
4. 研究创新点
本研究将针对于传统氧化剂的效用和新型氧化剂效用的比较，通过使用效果更好的氧化剂以及对氧化时间的控制研究来达到提升反应效率，提高经济效益的目的。
