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《合成化學雜志》2016年第四期
摘要:
報道了一種合成銀杏酸類化合物的新方法。以2-羥基-5-甲基苯甲酸為起始原料,經甲基化和溴代反應后,通過Wittig反應構建不同鏈長側鏈合成了2-甲氧基-6-十三碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6a)和2-甲氧基-6-十五碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6b);用鈀碳氫化還原6中的碳碳雙鍵后脫除甲基合成了兩種不同鏈長銀杏酸,總收率分別為46%和40%,其結構經1HNMR和ESI-MS確證。
關鍵詞:
2-羥基-5-甲基苯甲酸;銀杏酸;Wittig反應;脫甲基;藥物合成
銀杏酸是銀杏中除銀杏內酯和銀杏黃酮外的又一種活性物質,主要存在于銀杏外種皮中[1]。通常研究的銀杏酸類化合物是C-6位被不同鏈長烷基或烯基取代的水楊酸衍生物,取代烷基或烯基由13~17個碳原子組成[1]。因其具有強烈的殺蟲[2]、抑菌殺菌[3]、消炎、抗過敏及抗腫瘤[4]等活性而被廣泛應用于植物農藥的開發和新藥的研究中。銀杏酸主要從植物中提取,來源十分有限,且難以分離純化[1],因此研究其化學合成具有重要意義。目前,銀杏酸的合成方法報道較少,合成總收率較低,制備成本較高,不易大批量生產。本文參考文獻[5-7]方法,以2-羥基-5-甲基苯甲酸(2)為起始原料,經甲基化、溴代丁二酰亞胺(NBS)溴代制得2-溴甲基-6-甲氧基苯甲酸甲酯(4);通過Wittig反應構建C-6位取代側鏈合成了2-甲氧基-6-十三碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6a)和2-甲氧基-6-十五碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6b);用鈀碳氫化還原6中的碳碳雙鍵后脫除甲基合成了兩種不同鏈長銀杏酸(1a和1b,Scheme1),總收率分別為46%和40%,其結構經1HNMR和ESI-MS確證。
1實驗部分
1.1儀器與試劑Bruker-300型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內標);Agilent1100LC/MSD型質譜儀。薄層層析和柱層析用硅膠,山東青島海洋化工廠;鈀碳催化劑,阿爾法試劑公司;其余所用試劑均為分析純。
1.2合成(1)3的合成在反應瓶中加入26.34g(41.88mmol)和丙酮100mL,攪拌下加入碳酸鉀17.34g(125.46mmol),硫酸二甲酯12.60g(99.90mmol)和四正丁基碘化胺0.77g(2.09mmol),回流反應至終點(TLC監測)。減壓蒸除溶劑,殘留物經硅膠柱層析[洗脫劑:A=V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=30/1]純化得黃色油狀物2-甲氧基-6-甲基苯甲酸甲酯(3)6.63g,收率88%;1HNMRδ:7.21~7.27(m,1H),6.80(d,J=7.7Hz,1H),6.76(d,J=8.4Hz,1H),3.91(s,3H),3.82(s,3H),2.28(s,3H)。表征數據與文獻[8]報道一致。(2)4的合成在反應瓶中加入30.54g(3.00mmol)和四氯化碳10mL,攪拌下加入溴代丁二酰亞胺(NBS)0.54g(3.03mmol)和過氧化苯甲酰(BPO)0.036g(0.15mmol),回流至反應終點(TLC監測)。冷卻至室溫,依次用飽和碳酸氫鈉溶液和飽和氯化鈉溶液洗滌,減壓蒸除溶劑,殘留物經硅膠柱層析(洗脫劑:A=30/1)純化得黃色油狀物2-甲氧基-6-溴甲基苯甲酸甲酯(4)0.57g,收率74%;1HNMRδ:7.35(t,J=6.7Hz,1H),7.00(d,J=7.7Hz,1H),6.99(d,J=8.4Hz,1H),4.49(s,2H),3.96(s,3H),3.84(s,3H)。表征數據與文獻[8]報道一致。(3)5的合成在反應瓶中依次加入42.68g(10.40mmol),乙腈30mL和三苯基膦2.72g(10.40mmol),N2保護,攪拌下回流反應至終點(TLC監測)。冷卻至室溫,冰浴冷卻下加入乙醚,攪拌,過濾,濾餅干燥得白色固體3-甲氧基-2-甲氧羰基芐基三苯基溴化膦(5)4.88g,收率97%,未經純化直接進行下步反應。(4)6的合成(以6a為例)在反應瓶中加入51.12g(2.47mmol)和干燥THF15mL,N2保護,攪拌下于-40℃加入雙三甲基硅基胺基鋰3.0mL(2.96mmol)的THF(5mL)溶液,恒溫反應1.5h;緩慢加入十二醛0.55g(2.96mmol)的THF(5mL)溶液,加畢,恒溫反應1h;于0℃反應1h;于室溫反應10h(TLC監測)。加水淬滅反應,用乙酸乙酯萃取,合并萃取液,干燥,濃縮,殘留物經硅膠柱層析(洗脫劑:A=50/1)純化得無色油狀液體6a0.72g。
2結果與討論
銀杏酸類化合物的合成中,C-6位取代側鏈的構建是關鍵。本文采用經典的Wittig反應構建取代側鏈,取得良好的效果。在6的合成中,按文獻方法反應時間長、條件苛刻,且對于13個碳以上側鏈反應效果不好,推測文獻中所用的三乙胺堿性不強,對于長鏈脂肪醛反應活性不夠。故我們采用堿性更強的雙三甲基硅基胺基鋰在-40℃反應條件下,緩慢滴加入長鏈脂肪醛,控制滴加速度,盡可能減少副反應,然后梯度升溫,高收率地制得6a和6b。此外,采用甲基保護酚羥基的策略,操作簡單,脫保護工藝成熟,后處理簡單,收率較高。
3結論
設計以2-羥基-6-甲基苯甲酸為起始原料,經七步反應了兩種不同鏈長銀杏酸,總收率分別提高至46%和40%。該方法操作簡單,各步反應收率高,適合大量制備,為銀杏酸類化合物的制備提供新的方法。
作者:趙劍陽 王婷 劉情情 朱槿 黃晴菲 王啟衛 單位:中國科學院 成都有機化學研究所 中國科學院大學
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