天然活性抗菌成分2-甲氧基-1,4-萘醌的合成
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doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2019.08.018β-甲基萘氧化合成维生素K3(1,4-甲萘醌)的研究进展田苗,索隆宁,田红,魏元博(兰州石化职业技术学院,甘肃兰州730070)摘要:综述近年来国内外氧化合成1,4-甲萘醌(维生素K3)的研究发展,目的是寻求绿色高效的合成方式。
作为目前较热点的过氧化氢的氧化方式,探索最佳的氧化剂/催化剂体系以及反应类型是关键,希望通过综述方法能对1,4-甲萘醌合成的研究起到一定的帮助。
关键词:β-甲基萘;氧化合成中图分类号:06-1文献标志码:A文章编号:1004-275X(2019)08-051-02P ro g re s s in s y n t h e s i s o f v it a m in K3(1,4-m e n a p h o n e)b y o x id a t io n o fβm e t h y ln a p h t h a l e n eTian Miao,Suo Longning,Tian Hong,Wei Yuanbo(Lanzhou Petrochemical Polytechnic,Lanzhou,Gusu,730070)Abstract:This paper is reviewed on the oxidation synthesis of1,4-menthoquinone(vitamin K3) fromβ-methylnaphthalene.The aim is to find a green and efficient way to replace the harmful one.As a hot oxidation method of hydrogen peroxide at present,it is the key to explore the best oxidant/catalyst sys-tem and reaction type.Key words:β-methylnaphthalen;Oxosynthesis;维生素K3(又称2-甲萘醌,β-甲萘醌),是一种醌类化合物。
2,3-萘二甲酸酐的合成研究
张成新;王玉华;王晓环;王俊青
【期刊名称】《化学研究与应用》
【年(卷),期】2022(34)12
【摘要】2,3-萘二甲酸酐是合成医药、染料、感光材料的重要中间体。
本文以马
来酸二乙酯、邻苯二甲醛为原料,经Wittig反应、Knoevenagel缩合反应、酯水
解反应、脱水缩合反应得到目标化合物,产物结构经(1)^H NMR和GC-MS确证。
本文采用的合成方法简单、产品收率及纯度高,总收率达80.6%,GC纯度达到99.5%以上,适合工业化生产。
【总页数】4页(P3000-3003)
【作者】张成新;王玉华;王晓环;王俊青
【作者单位】山东省海洋精细化工重点实验室;山东畜牧兽医职业学院基础教学部【正文语种】中文
【中图分类】O625.29
【相关文献】
1.2,3-萘二甲酸酐的合成
2.由1,4-萘醌催化合成1,4-二烷氧基萘-2,3-二甲腈
3.外
式双环[2.2.1]庚烷(庚-5-烯)-2,3-二甲酸酐膦二肽衍生物的合成4.N-甲基-3,3-二甲基螺[2H-吲哚-2,3'-[3H]萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]的微波合成与表征5.新化合物
2,3—亚甲基—5,8—二甲氧基萘的合成,结构及反应…
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苯醌的合成【摘要】:醌类化合物(quinones)是天然产物中一类比较重要的活性成分,是指分子内具有不饱和环二酮结构(醌式结构)或容易转变成这样结构的天然有机化合物,包括苯醌,萘醌,菲醌,和蒽醌等,它们都具有一定的生理活性。
苯醌在一定的条件下有多种合成方式,本文会在下面详细的讲述合成与步骤过程,物理化学性质等。
【关键词】:苯醌物理性质化学性质合成催化反应【正文】:苯醌类(benzoquinones)化合物从结构式可以分为对苯醌和邻苯醌两大类,邻苯醌结构不稳定,固天然存在的苯醌类多为对苯醌衍生物,常见的取代基有—OH,—OCH3,—CH3或其他烃基侧链。
苯醌类化合物存在27科高等植物中,在低等植物棕色海藻中也发现苯醌类化合物。
天然苯醌类化合物多为黄色或橙色的结晶体,如存在于中药凤眼草果实中的2,6—二甲氧基对苯醌,为黄色结晶,具有较强的抗菌作用;存在于圣巫教的泛醌类(ubiquinones)能参与生物体内的氧化还原过程,是生物氧化反应的一类辅酶,称为辅酶Q类(coenzymesQ),其中辅酶Q10(n=10)已用于治疗心脏病,高血压及癌症。
苯醌(benzoquinone)醌的一种。
分子C6H4O2。
有邻苯醌和对苯醌两种。
对苯醌较重要,苯醌通常指对苯醌。
对苯醌为金黄色棱晶;熔点115~117℃,密度1.318克/厘米(20℃),能升华并能随水气蒸馏;溶于热水、乙醇和乙醚中。
邻苯醌为红色片状或棱晶;在60~70℃分解;溶于乙醚、丙酮和苯。
苯醌具有回复成苯环结构的强烈趋势,具较强氧化性,能从碘化钾的酸性溶液中夺取碘,本身还原成对苯二酚。
对苯醌可由氯酸钠和硫酸氧化对苯二酚制备;工业上可由苯胺或苯酚氧化制得;苯直接电解氧化也可制得苯醌。
邻苯醌可由氧化银氧化邻苯二酚制得。
苯醌是有机合成工业的原料,其还原产物对苯二酚是还原剂,可作底片的显影剂和聚合反应的阻聚剂。
苯醌的蒸气对眼角膜和粘膜有刺激作用。
物质的理化常数:中文名称苯醌英文名称 p-Quinone;1,4-Benzoquinone别名 :对苯醌,1,4-苯醌分子式 C6H4O2外观与性状: 金黄色棱柱状结晶,有刺激性气味分子量108.09蒸汽压 0.01kPa(25℃)熔点 115.7℃沸点:升华溶解性溶于热水、溶于乙醇、乙醚、碱液密度相对密度(水=1)1.32;相对密度(空气=1)3.73稳定性稳定危险标记 14(毒害品)化学性质从醌的构造来看。
1,4-萘醌的合成技术及生产现状胡永玲;韩大维;于振【摘要】1,4 - naphthoquinone was prepared from naphthalene by method of indirect oxidation or direct oxidation.In indirect oxidation method, naphthalene was synthesized naphthol and alkoxy naphthalene, and 1,4 - naphthoquinone was synthesized by liquid - phase oxidation. Other two methods of microwave radiation and ultrasonie radiation were also introduced. 1,4 -naphthoquinone was prepared from naphthalene od or liquid - phase oxidation. The indirect oxidation was suitable by methods of gaseous - phase catalytic oxidation meth- for laboratory research and gaseous - phase catalytic ox- idation method and liquid - phase oxidation were suitable for industrial production. The liquid - phase oxidation was wide-ly used, and there was a longer time in the industrial production. The gaseous - phase catalytic oxidation was a novel method, and there were more advantages than the liquid-phase oxidation. In the future, the study on choosing a suitable catalyst would become the key point.%介绍了以萘为原料间接氧化法和直接氧化法制备1,4-萘醌。
天然活性抗菌成分2-甲氧基-1,4-萘醌的合成
发表时间:2015-01-15T11:48:47.427Z 来源:《医药前沿》2014年第25期供稿作者:赵子明周慧甘海涛王喻韩瑾杨海滨江相兰
[导读] 如能通过化学合成获得,将更好地促进其用于药物开发。
赵子明周慧甘海涛王喻韩瑾杨海滨江相兰
(徐州医学院药学院江苏徐州 221004)
【摘要】目的:建立并优化2-甲氧基-1,4-萘醌(MeONQ)的合成方法。
方法:以2-羟基-1,4-萘醌与甲醇为原料,浓硫酸催化合成MeONQ;FTIR、1H-NMR、HPLC进行表征。
结果:成功合成了MeONQ,最佳反应条件:浓硫酸催化,60 ℃回流反应6 h。
产率达
69.7%,纯度超过95%。
结论:本合成方法简单可行,产物纯度高。
【关键词】 2-羟基-1,4-萘醌 2-甲氧基-1,4-萘醌合成
【中图分类号】R914.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2014)25-0101-03
风仙花的抗菌活性近年来受到关注,研究发现其抑菌活性成分主要为2-羟基-1,4-萘醌(HNQ)、2-甲氧基-1,4-萘醌(MeONQ)与双指甲花醌等 [1, 2]。
其中,MeONQ对多种细菌和真菌有很好的抑制效果[3]。
但凤仙花中萘醌类化合物的含量低且分离提纯困难,如能通过化学合成获得,将更好地促进其用于药物开发。
HNQ合成已有报道[4],而MeONQ合成的报道较少。
本研究在无机酸的催化下,使HNQ羟基与甲醇脱水成醚,得到MeONQ。
FTIR、1H-NMR、HPLC对MeONQ进行表征。
考察了催化剂种类与用量、反应温度与时间,优化了反应条件,建立了简单可行、副产物少的MeONQ合成方法。
实验部分
1 仪器与试剂
2-羟基-1,4-萘醌(纯度≥98%,TCI);甲醇(AR,西陇化工);硫酸(98%,西陇化工);甲烷磺酸(纯度≥99%,阿拉丁试剂);其余试剂为分析纯。
FTIR-8400S傅里叶红外光谱仪(日本岛津);AVANCE DMX500核磁共振波谱仪(德国Bruker);LC-20AT高效液相色谱仪(日本岛津)。
2 合成方法
取HNQ 1.0 g,溶于30 mL甲醇,加20 μl浓硫酸,60 ℃回流搅拌反应6 h。
减压蒸馏除甲醇,所得固体加1%NaOH洗涤并超声5 min,过滤,滤饼用水洗至中性,真空干燥得棕黄色固体。
3 色谱条件
色谱柱:Agilent ZORBAX SB-C18(5 μm,250×4.6 mm);流动相:甲醇-30 mM磷酸二氢胺,梯度洗脱;温度:30℃;流速:1.0 ml?min-1;检测波长:269 nm。
结果与讨论
1 合成反应
直接利用反应物甲醇为溶剂,反应条件简单,基本无副产物。
纯化时,利用HNQ在碱液中因羟基成盐易溶而MeONQ难溶,用NaOH溶液洗去未反应的HNQ。
2 HPLC测定产物纯度
图1A为HNQ对照品HPLC图谱,保留时间为34.5 min;图1B为MeONQ的HPLC图谱,保留时间为41.2 min且HNQ峰基本消失。
归一化结果得出MeONQ纯度为95.2%。
本反应步骤少,产物经过碱洗、过滤、水洗等纯化步骤后,纯度较高。
图1 HPLC色谱图(A: HNQ,B: MeONQ)
3 红外光谱分析
FTIR光谱图(图2)中,1680 cm-1附近有醌羰基的伸缩振动峰,表明HNQ和产物分子中均有醌式结构。
HNQ分子中,酚羟基峰位于3169 cm-1处,而产物的羟基峰基本消失。
产物在1045 cm-1处出现醚类的C-O-C峰,而HNQ无此峰,说明产物在酚羟基上形成醚键[5]。
图2 FRIR谱图(A: HNQ,B: MeONQ)
4 核磁图谱分析
图3A为HNQ的氢谱,δ6.18处为3位碳的氢峰,δ7.81~8.02为5~8位碳的氢峰,δ11.71处为活泼羟基的氢峰。
图3B为产物的核磁氢谱,与HNQ相比,δ3.87处出现新的甲氧基的峰,而δ11.71处的羟基峰消失,表明MeONQ被成功合成[5]。
图3 NMR氢谱图(A: HNQ,B: MeONQ,溶剂为氘代DMSO)
5 反应条件优化
5.1 反应温度的影响
控制不同的反应温度,考察其对产率的影响,结果见图4A。
MeONQ的产率随反应温度的升高而增加,60 ℃达到最高,继续升至70℃,产率反而下降。
表明反应温度过高可能使产物不稳定。
因此最佳反应温度为60 ℃。
5.2 反应时间的影响
考察60 ℃不同反应时间产率的变化,结果见图4B。
反应6 h产率最高,继续反应产率反而下降。
当反应时间较短时,反应不完全,随时间延长收率逐渐提高。
当反应达平衡后,反应时间继续增加,产物可能因酸的存在而发生副反应,收率反而降低。
因此最佳反应时间为6 h。
5.3 催化剂种类与用量的影响
比较了两种常用作催化醇脱水成醚反应的酸的效果。
同样反应条件,分别加入20 μl浓硫酸和甲烷磺酸,产率分别为69.7%和44.1%,表明浓硫酸更适合作此反应的催化剂。
在60 ℃反应6 h的条件下,分别加5 μl、20 μl、100 μl的浓硫酸,产率见图4C。
加20 μl催化剂产率最高,过量加入后产率降低。
浓硫酸在催化反应的同时,也具有强氧化作用,浓度过高时可能会破坏反应物及产物,使收率降低。
因此加20 μl的浓硫酸作催化剂。
图4 反应条件对产率的影响(A: 反应温度的影响,B: 反应时间的影响,C: 催化剂用量的影响)
结论
本研究以HNQ与甲醇脱水成醚得MeONQ,产率达69.7%,纯度95%以上。
优化的反应与纯化步骤为:取HNQ 1 g溶于30 mL甲醇,加20 μl浓硫酸,60 ℃回流搅拌反应6 h;减压蒸干,用适量1%NaOH洗涤、超声、过滤,滤饼水洗至中性,真空干燥。
本研究为天然抗菌成分MeONQ的合成与应用提供了基础。
参考文献
[1]Kang SN, Goo YM, Yang MR, et al. Antioxidant and antimicrobial activities of ethanol extract from the stem and leaf of Impatiens balsamina L. (Balsaminaceae) at different harvest times [J]. Molecules, 2013, 18(6): 6356-6365.
[2]Su BL, Zeng R, Chen JY, et al. Antioxidant and antimicrobial properties of various solvent extracts from Impatiens balsamina L. stems [J]. J Food Sci, 2012, 77(6): 614-619.
[3]Sakunphueak A, Panichayupakaranant P. Comparison of antimicrobial activities of naphthoquinones from Impatiens balsamina [J]. Nat Prod Res, 2012, 26(12): 1119-1124.
[4]Rutkowaka-Olma E, Piwonski W, Zimnicki J. Method of obtaining 2-hydroxy-1,4-naphtoquinone: Pol PL167265 [P]. 1995.
[5]Wang YC, Li WY, Wu DC, et al. In vitro activity of 2-methoxy-1,4-naphthoquinone and stigmasta-7,22-diene-3β-ol from Impatiens balsamina L. against multiple antibiotic-resistant helicobacter pylori [J]. Evid Based Complement Alternat Med, 2011, 2011: 704-721.
[基金项目] 国家自然科学基金项目(81102381);徐州市科技发展基金计划项目(XM12B013)。