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《合成化学杂志》2016年第四期
摘要:
报道了一种合成银杏酸类化合物的新方法。以2-羟基-5-甲基苯甲酸为起始原料,经甲基化和溴代反应后,通过Wittig反应构建不同链长侧链合成了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);用钯碳氢化还原6中的碳碳双键后脱除甲基合成了两种不同链长银杏酸,总收率分别为46%和40%,其结构经1HNMR和ESI-MS确证。
关键词:
2-羟基-5-甲基苯甲酸;银杏酸;Wittig反应;脱甲基;药物合成
银杏酸是银杏中除银杏内酯和银杏黄酮外的又一种活性物质,主要存在于银杏外种皮中[1]。通常研究的银杏酸类化合物是C-6位被不同链长烷基或烯基取代的水杨酸衍生物,取代烷基或烯基由13~17个碳原子组成[1]。因其具有强烈的杀虫[2]、抑菌杀菌[3]、消炎、抗过敏及抗肿瘤[4]等活性而被广泛应用于植物农药的开发和新药的研究中。银杏酸主要从植物中提取,来源十分有限,且难以分离纯化[1],因此研究其化学合成具有重要意义。目前,银杏酸的合成方法报道较少,合成总收率较低,制备成本较高,不易大批量生产。本文参考文献[5-7]方法,以2-羟基-5-甲基苯甲酸(2)为起始原料,经甲基化、溴代丁二酰亚胺(NBS)溴代制得2-溴甲基-6-甲氧基苯甲酸甲酯(4);通过Wittig反应构建C-6位取代侧链合成了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);用钯碳氢化还原6中的碳碳双键后脱除甲基合成了两种不同链长银杏酸(1a和1b,Scheme1),总收率分别为46%和40%,其结构经1HNMR和ESI-MS确证。
1实验部分
1.1仪器与试剂Bruker-300型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);Agilent1100LC/MSD型质谱仪。薄层层析和柱层析用硅胶,山东青岛海洋化工厂;钯碳催化剂,阿尔法试剂公司;其余所用试剂均为分析纯。
1.2合成(1)3的合成在反应瓶中加入26.34g(41.88mmol)和丙酮100mL,搅拌下加入碳酸钾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),回流反应至终点(TLC监测)。减压蒸除溶剂,残留物经硅胶柱层析[洗脱剂:A=V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=30/1]纯化得黄色油状物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)。表征数据与文献[8]报道一致。(2)4的合成在反应瓶中加入30.54g(3.00mmol)和四氯化碳10mL,搅拌下加入溴代丁二酰亚胺(NBS)0.54g(3.03mmol)和过氧化苯甲酰(BPO)0.036g(0.15mmol),回流至反应终点(TLC监测)。冷却至室温,依次用饱和碳酸氢钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤,减压蒸除溶剂,残留物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=30/1)纯化得黄色油状物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)。表征数据与文献[8]报道一致。(3)5的合成在反应瓶中依次加入42.68g(10.40mmol),乙腈30mL和三苯基膦2.72g(10.40mmol),N2保护,搅拌下回流反应至终点(TLC监测)。冷却至室温,冰浴冷却下加入乙醚,搅拌,过滤,滤饼干燥得白色固体3-甲氧基-2-甲氧羰基苄基三苯基溴化膦(5)4.88g,收率97%,未经纯化直接进行下步反应。(4)6的合成(以6a为例)在反应瓶中加入51.12g(2.47mmol)和干燥THF15mL,N2保护,搅拌下于-40℃加入双三甲基硅基胺基锂3.0mL(2.96mmol)的THF(5mL)溶液,恒温反应1.5h;缓慢加入十二醛0.55g(2.96mmol)的THF(5mL)溶液,加毕,恒温反应1h;于0℃反应1h;于室温反应10h(TLC监测)。加水淬灭反应,用乙酸乙酯萃取,合并萃取液,干燥,浓缩,残留物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=50/1)纯化得无色油状液体6a0.72g。
2结果与讨论
银杏酸类化合物的合成中,C-6位取代侧链的构建是关键。本文采用经典的Wittig反应构建取代侧链,取得良好的效果。在6的合成中,按文献方法反应时间长、条件苛刻,且对于13个碳以上侧链反应效果不好,推测文献中所用的三乙胺碱性不强,对于长链脂肪醛反应活性不够。故我们采用碱性更强的双三甲基硅基胺基锂在-40℃反应条件下,缓慢滴加入长链脂肪醛,控制滴加速度,尽可能减少副反应,然后梯度升温,高收率地制得6a和6b。此外,采用甲基保护酚羟基的策略,操作简单,脱保护工艺成熟,后处理简单,收率较高。
3结论
设计以2-羟基-6-甲基苯甲酸为起始原料,经七步反应了两种不同链长银杏酸,总收率分别提高至46%和40%。该方法操作简单,各步反应收率高,适合大量制备,为银杏酸类化合物的制备提供新的方法。
作者:赵剑阳 王婷 刘情情 朱槿 黄晴菲 王启卫 单位:中国科学院 成都有机化学研究所 中国科学院大学