α-细辛醚衍生物的合成研究

细辛醚 (Asarone,Asarum camphor),分子式为C12H16O3，有3个同分异构体,分别是α-细辛醚、β-细辛醚、γ-细辛醚。其中，α-细辛醚[1,2,4-Trimethoxy-5-(1-phenyl) benzene][1]的结构式见图1a。α-细辛醚是天南星科植物石菖蒲的主要有效成分之一，主要存在于石菖蒲等植物的挥发油中，具有止咳、祛痰、平喘、镇静、解痉以及抗惊厥作用，亦可用作杀虫剂[2]。查尔酮的(Chalcone)化学名称为1,3-二苯基丙烯酮，其结构式见图1b。以查尔酮为母体的天然化合物存在于甘草、红花等植物中， 如甘草中的异甘草素、红花中的红花苷元等，大多含有酚羟基,具有较大的柔性,能与不同的生物受体结合而表现出多种药理作用,如抗肿瘤、抗炎、镇痛、抗溃疡、抗病毒、抗菌、抗真菌、抗疟疾等[3]。

a b

作者从α-细辛醚和查尔酮的结构特点出发，设计并合成出10个这一类结构的化合物,其中3个由含酚羟基的芳酮在超声波作用下合成。合成路线见图2。

Ⅰ

图2标题化合物的合成路线

Fig.2Thesyntheticrouteoftitlecompounds

1 实验

1.1 试剂及仪器

所用试剂均为分析纯，反应中间体除邻硝基苯乙酮、对溴苯乙酮、间溴苯乙酮外均为自制。

熔点用毛细管法测定,温度计未校正；FI21730型红外光谱仪(KBr压片)；Brucker AC2300型核磁共振仪( TMS为内标,CDCl3为溶剂)。

1.2 2,4,5-三甲氧基苯甲醛的制备

参照文献[4～6]制备2,4,5-三甲氧基苯甲醛。用水进行重结晶， 减压抽滤得白色针状结晶，真空干燥,测定熔点为112.5～113.5℃,收率72%。

1.3 α-细辛醚类衍生物Ia～Ig的合成[7,8]

向100 mL圆底烧瓶中加入3.23 g(58 mmol)KOH固体、20.0 mL无水乙醇，搅拌溶解，再加入5.89 g(30 mmol)2,4,5-三甲氧基苯甲醛，搅拌溶解，称取27 mmol芳香酮置于50 mL的小烧杯中，用30.0 mL无水乙醇与之充分混合，倒入恒压分液漏斗中，30 min滴加完毕，TLC监控终点，搅拌4 h，反应结束。取生成的沉淀真空抽滤，用95%的乙醇重结晶，烘干，得到固体，即α-细辛醚类衍生物Ia～Ig。

1.4 α-细辛醚类衍生物Ih～Ij的合成[9]

向装有搅拌装置的100 mL三口烧瓶中加入3.23 g(58 mmol)KOH固体、50.0 mL无水乙醇，搅拌溶解，再加入5.89 g(30 mmol)2,4,5-三甲氧基苯甲醛，同时加入27 mmol芳香酮。将以上装置置于间歇超声波清洗仪中，分别开启搅拌和间歇超声波清洗仪。TLC监控终点，搅拌反应12 h。用2 mmol·L-1盐酸酸化，然后用无水乙醚萃取3次。有机层用饱和的氯化钠溶液洗涤，再用无水MgSO4干燥，过滤，浓缩，用石油醚和乙酸乙酯重结晶，干燥，得到固体，即α-细辛醚类衍生物Ih～Ij。

2 结果与讨论

2.1 所合成化合物的物理性质和波谱数据

所合成α-细辛醚衍生物的物理性质见表1。

表1 α-细辛醚衍生物的物理性质

α-细辛醚类衍生物Ia～Ij的波谱数据如下：

化合物Ia：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.953～3.909(s,9H,OCH3),6.529(s,1H,ArH),6.928(t,1H,ArH),7.001(d,1H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.471(m,1H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,1H,ArH),8.195(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν，cm-1:1647。

化合物Ib：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.801～3.929(s,9H,OCH3),6.456(s,1H,ArH),6.928(t,1H,ArH),7.001(d,1H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.471(m,1H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,1H,ArH),8.195(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν，cm-1:1630。

化合物Ic：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.900～3.948(s,9H,OCH3),6.518(s,1H,ArH),7.018(s,1H,ArH),7.373(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.606～7.623(m,2H,ArH),7.848～7.875(m,2H,ArH),8.062(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν，cm-1:1657。

化合物Id：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.909～3.957(s,9H,OCH3),6.526(s,1H,ArH),7.122(s,1H,ArH),7.354(m,2H,ArH),7.673(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,2H,ArH),7.925(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),8.090(d,2H,ArH)。IR,ν，cm-1:1659。

化合物Ie：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.578～3.951(m,12H,OCH3),6.531(s,1H,ArH),7.135(s,1H,ArH),6.972(m,2H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.462(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH),8.041(m,2H,ArH)。IR,ν，cm-1:1644。

化合物If：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.888～3.965(s,18H,OCH3),6.518(d,2H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.357(s,1H,ArH),7.495(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH),7.988(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν，cm-1:1639。

化合物Ig：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:2.332(s,1H,ArCH3),3.906～3.949(d,9H,OCH3),6.526(s,1H,ArH),7.133(s,1H,ArH),7.264～7.304(t,2H,ArH),7.445(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.917(d,2H,ArH),8.070(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν，cm-1:1648。

化合物Ih：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.916～3.955(s,9H,OCH3),6.527(s,1H,ArH),6.928(t,1H,ArH),7.001(d,1H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.471(m,1H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,1H,ArH),8.195(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),13.069(s,1H,ArOH)。IR,ν，cm-1:3427,1628。

化合物Ii：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:2.616(s,3H,COCH3),3.942(s,9H,OCH3),6.541(s,1H,ArH),7.053(d,1H,ArH),7.673(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),8.044～8.072(m,1H,ArH),8.259(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),8.642(d,1H,ArH),13.626(s,1H,ArOH)。IR,ν，cm-1:3439,1677。

化合物Ij：1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.906～3.951(s,9H,OCH3),6.527(s,1H,ArH),6.922～6.943(m,1H,ArH),7.127(s,1H,ArH),7.451(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.984～7.989(d,1H,ArH),8.071(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν，cm-1:3333,1640。

所合成的10个α-细辛醚衍生物的结构经IR和1HNMR已确证。化合物Ib、Id、If、Ii未见文献报道。

2.2 合成方法讨论

采用两种方法合成α-细辛醚衍生物，其中含酚羟基的酮采用超声波合成法，文献[9]报道，此类化合物的合成所需时间为144～200 h不等，反应时间过长；若采用羟基保护，分离提纯困难[3]；而采用超声波法收率大幅提高，耗时大幅缩短，且较酚羟基保护法反应步骤短，易于分离和精制。10个新型的α-细辛醚类衍生物的杀虫活性实验正在进行中。

3 结论

以 2,4,5-三甲氧基苯甲醛为原料，经羟醛缩合反应合成了10个α-细辛醚衍生物，其中有3个由带酚羟基的酮在超声波作用下合成，有4个未见文献报道。所有化合物的结构经1HNMR和IR确证。

参考文献：

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