金丝桃素的合成工艺改进
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2009年第17卷合成化学V o.l17,2009第4期,498~499Ch i nese Journa l o f Synthe tic Che m istry N o.4,498~499 #研究简报#金丝桃素的合成工艺改进*汤媛1,刘明星1,苏江涛1,王贤文1,向极钎2(1.湖北工业大学生物工程学院,湖北武汉430068;2.恩施州科学院,湖北恩施445002)摘要:以大黄素为原料,经还原,A ldo l缩合和光照反应合成了金丝桃素,总收率58.6%,其结构经1H NMR,I R 和M S表征。
关键词:金丝桃素;大黄素;合成;工艺改进中图分类号:O625.15文献标识码:A文章编号:1005-1511(2009)04-0498-02 Process Improve m ent on t he Synt hesis of Hyperici nTANG Yuan1,LIU M ing-xing1,S U Jiang-tao1,WANG X ian-w en1,XIANG J-i q i a n2(1.Institute of B i oeng i neering,H ube iU n i versity of T echno l ogy,W uhan430068,Ch i na;2.Enshi Institute of A g ricu lt ura l Sc i ences,Ensh i445002,Ch i na)A bstract:H yperic i n i n total y ie l d of58.6%w as synthesized by a three-step reacti o n o f reducti o n,A ldo l condensati o n and photocyclization fro m e m odin.The structure w as con fir m ed by1H NMR,I Rand MS.K eywords:H yperici n;e m od i n;synthesis;process i m prove m ent金丝桃素(1,化学名为4,4c,5,5c,7,7c-六羟基-2,2c-二甲基-中位-萘骈二蒽酮)是贯叶连翘中最具生物活性的物质,具有抗病毒、抗肿瘤、抗抑郁、抗菌消炎、创伤收敛等多种药理作用[1]。
目前国内主要从贯叶连翘中提取分离得到1,但提取率较低,而且自然资源有限,因此1的全合成是倍受关注的工作。
1的合成主要有三条路线:¹以3,5-二甲基苯甲酸甲酯为原料[2],经十二步反应合成1,总收率仅为6%~9%,已基本被企业淘汰;º以大黄素(6-甲基-1,3,8-三羟基蒽醌)为原料,通过微波法制备原金丝桃素(3)[3],尽管单步收率有所提高,但不适合工业应用;»以大黄素为原料,经还原,A ldo l缩合和光照反应制备1[4],但总收率较低,分离困难,限制了规模化生产。
本文以方法»为基础(Sche m e1),对其工艺进行了较大改进:在2的合成中,用48%氢溴酸代替浓盐酸,并且调整酸的加入顺序,使2的收率从61.0%[4]提高到84.5%;在3的合成中,降低反应温度至100e,并且调整柱分离的洗脱剂,使3的收率从72.0%[4]提高到74.1%,且分离较容易。
改进后的工艺具有操作简便易行、条件温和、产率(58.6%)高等优点,可适宜放大生产。
1的结构经1H NMR,I R和M S表征。
1实验部分1.1仪器与试剂X-4型显微镜熔点仪(温度计未校正);DL-300型超导核磁共振仪(丙酮-d6为溶剂,T M S为内标);N ico let406型傅立叶红外光谱仪(KB r压片);W G2AB K-H S型质谱仪。
所用试剂均为化学纯。
*收稿日期:2009-01-19作者简介:汤媛(1983-),女,汉族,陕西咸阳人,在读硕士,主要从事药物合成及其工艺的研究。
通讯联系人:刘明星,博士,副教授,E-m a i:l Lmx i ng@m ai.l hbu 1.2合成(1)大黄素蒽酮(2)的合成在四颈瓶中加入大黄素840m g(3mm o l)和冰乙酸50mL,N2保护,搅拌下加入SnC l2#2H2O 2.84g(12.6mm ol),升温至回流后缓慢滴加48%氢溴酸5mL(间隔30m in分4次滴加);加毕,继续反应2h(TLC跟踪)。
冷却至室温,抽滤,滤饼用水洗至中性,干燥得淡黄色粉末2672m g,收率84.5%(61%[5]),m.p.253e~258e;1H NMR D:12.19~10.82(s,3H,OH),6.73~6.26(s, 4H,Ar H),4.26(s,2H,C H2),2.29(s,3H,C H3);I R M:1620c m-1;M S m/z:255(M-)。
(2)3的合成在四颈瓶中依次加入2512m g(2mm o l),吡啶10mL,FeSO4#7H2O820m g(0.295mmo l),吡啶氮氧化物1.25g(13.2mmo l)以及哌啶1mL,N2保护下避光加热至回流(100e)反应1.5h(TLC 跟踪)。
冷却至室温,蒸除有机溶剂后加入3%盐酸200mL,充分搅拌30m i n。
抽滤,滤饼用水洗至中性,干燥得紫黑色粉末状固体,经柱[洗脱剂:V (三氯甲烷)B V(甲醇)=3B2]分离得紫黑色粉末3375m g,收率74.1%,m.p.348e~371e (72%,345e~370e[6]);1H NMR D:14.48(s, 1H,OH),13.07(s,1H,OH),7.24~6.35(s, 6H,PhH),2.17(s,6H,C H3);M S m/z:505 (M-)。
(3)1的合成将3253m g(0.5mm ol)充分溶解于丙酮(400 mL)中,用卤素灯于500W照射26h(TLC跟踪)。
浓缩反应液至干得黑色粉末1236mg,收率93.6%,m.p.358e~397e(91%,361e~396e[6]);1H N MR D:14.76(s,1H,OH),14.14(s, 1H,OH),7.16~6.48(s,4H,Ar H),2.60(s, 6H,C H3);I R M:3550~3000,1660c m-1;MS m/z:503(M-)。
2结果与讨论在2的合成中,金属离子与供质子剂的还原作用是通过/内部电解还原0进行的,电子从金属离子转移到有机分子中形成/负离子自由基0,再从金属离子表面取得一个电子形成负离子,然后从供质子剂取得质子而完成还原反应,因此,氢溴酸的分批缓慢加入和增大酸的浓度,有利于还原反应的发生。
本反应较适宜的工艺条件为:大黄素3 mm o,l n(大黄素)B n(氯化亚锡)=1.0B4.2; V(冰乙酸)B V(氢溴酸)=5B2。
在3的合成中,在碱催化剂的作用下,两分子2缩合为一分子3,此反应须在无氧条件下和适当的温度下(100e)进行,否则2的羟基易被氧化,不利于反应进行;另外,柱分离过程中,增大洗脱剂的极性,有利于产物分离。
本反应较适宜的工艺条件为:22mm o,l n(2)B n(氮氧吡啶)B n(七水硫酸亚铁)=1B5~7B0.10~0.18,V(吡啶)B V(哌啶)=10B1。
参考文献[1]郭腾,吴连勇.金丝桃素的最新研究进展[J].兽药与饲料添加剂,2006,11(2):7-9.[2]B rock m ann H,K luge F,M ux fe l dt H.T o tal synthesedes hyper i c i ns[J].Chem Ber,1957,90(2):2302-2311.(转至第502页))499)第4期汤媛等:金丝桃素的合成工艺改进2结论采用分步法对1的不对称羟基进行了选择性保护。
用2,3-二氢吡喃和氯甲醚作为保护基生成的产物在后续反应中较为稳定。
实验结果证明了1的两个不对称羟基都得到了保护。
该方法简单可行,收率较高,且解决了1与芴类衍生物偶合反应中存在的保持苯环上溴的反应活性而又不影响羟基问题,对于改善芴类材料的综合发光性能具有十分重要的意义。
参考文献[1]W ong K T,Chien Y Y,Chen R T,et al.T er(9,9-d-iary lfl uorene)s:H i gh l y effi c ient blue e m itter w ith pro m-i s i ng electroche m ical and ther m al stab ility[J].Journa lof t he Am erican Che m i ca l Soc iety,2002,124(39):11576-11577.[2]L i u L L,Y ang B,Zhang H Y.R o le o f tetrakis(tr i ph-eny l phosph i ne)pa ll adi um(0)i n t he deg rada ti on andopti ca l properties of fluorene-based co m pounds[J].The Journa l of Phy si ca l Che m i stry C,2008,112(27):10273-10278.[3]V enugopa l S S,W eng K L.Cata l y ti c reducti ve ho m o-coupli ng of9-bro m ofl uorene[J].T etrahedron L etters,2007,48:6669-6670.[4]G i nagunta S,Zhang P,N i ko l aus P E,et al.Synthesisof alky lated am i no fluorenes by pa llad i u m-ca talyzedsubstit u tion a t ha l o fluo renes[J].The Journal of O rgan-i c Che m istry,2004,69(3):987-990.[5]Behzad Z,T ar ifeh B.W et THF as a su itab le so lventf o r a m il d and conven i ent reduc tion o f ca rbonyl co m-pounds w it h N aB H4[J].Bull e ti n o f the Che m ica l Soc-i ety o f Japan,2005,78(2):307-315.[6]K av eh P B.S ili ca-ge-l supported a l u m i n i u m ch l o ri de:Astab le,effi c ient,se lecti ve,and reusable cata l y st for te-trahydropy rany lati on of a lcohols and pheno ls[J].Syn-thetic Co mmun ica ti ons,2006,36(18):2705-2710. [7]W ang B,Y ang L M,Suo J S.So l vent-free tetrahydro-pyrany lati on of alcoho ls w ith su lfa m ic acid as reusab lecata l yst[J].Synthe ti c Comm un i cations,2003,33(22):3929-3934.[8]V asudevan V N,R a jende r S V.So lvent-free tetrahy-dropy rany lati on(THP)of a lcohols and pheno l s andthe i r regenerati on by cata l y tic alu m i nu m chlor i de hexa-hydra te[J].T e trahedron Le tters,2002,43(7):1143-1146.[9]M asa m ich i S,M asanari K,Y osh i nao T.U se o f a ll y,l2-tetrahydro f ury,l and2-te trahydropyrany l e t hers asuseful C3-,C4-,and C5-carbon sources:P allad i u m-ca-ta l yzed a lly l a ti on of a l dehydes[J].Che m istry)))AEuropean Journa,l2005,11(22):6629-6642.[10]G uW X,She X G,P an X F,et al.Enanti oselecti v esysn t heses o f(S)-and(R)-8,9-d i hydroxyd i hydro m-agno l o l[J].T etrahedron:A symm etry,1998,9:1377-1380.(上接第499页)[3]S tefan A igner,H einz Fa l k.A m icrowave-assisted syn-thes i s o f phenanthropery l ene qu i nones as exe mp lifieddw ith hype rici n[J].M onatsh Che m,2008,139(8):991-993.[4]Y ehuda M,H ara l d B,D aav id L.A process for prepar-i ng hype rici n compr ises ox ida tive d i m e rizationg o f em-di on anthron and conversion o f t he inter m ed iate pro to-hyper i c i n t o hyper i c i n by irrad i a ti on w it h v i s i ble li ght[P].CA,2029993,2001.[5]梁剑平,白卫兵,车清明,等.金丝桃素及其衍生物的化学合成方法[P].CN1827574A,2006.[6]K i m SW,Park JH,Y ang S D,et al.F acil e synthes i sand radio i odine l abeli ng o f hyperic i n[J].Bu ll K o reanChem Soc,2004,25(8):1147-1150.)502)合成化学V o.l17,2009。