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碘-二甲亚砜体系对芳基烯丙基醚的脱保护反应初步研究

2013-07-24王悦秋刘必军

化工技术与开发 2013年6期
关键词:亚砜烯丙基芳基

王悦秋,刘必军

(1. 雅安职业技术学院药学检验系,四川 雅安 625000;2.淮安万邦香料工业有限公司,江苏 淮安 223001)

烯丙基作为醇羟基、酚羟基、多肽等的保护基团在酸碱性条件下较稳定,因此,被广泛应用在有机合成中[1]。其脱保护过程首先是在催化剂作用下烯丙基异构化为不稳定的丙烯基,通常使用的催化剂是强碱、过渡态金属试剂或一些价格昂贵的络合试剂;然后再酸化或者氧化烯醇醚,从而达到脱保护的目的[2~3]。但这些催化体系很难应用在含有其他可异构化双键的烯丙基保护基体系中,虽然近些年发展了一些新的脱保护催化剂,如 CAN[4]、DDQ[5]、TBAS[6]、n-BuLi[7]等等,但这些催化剂同样面临很多问题,如价格昂贵、低产率等等。因此,开发一种高效的、有选择性的烯丙基脱保护催化剂具有重要的理论和实际意义。

含有酚羟基的结构片断在具有生物活性的天然产物中广泛存在,如查尔酮、黄酮等化合物。在对这类化合物进行合成或结构改造的过程中经常遇到对酚羟基的保护与脱保护过程[8]。在2-烯丙氧基查尔酮合成黄酮的过程中,有文献报道,催化量碘在二甲亚砜体系中可以很好地脱去烯丙基保护基,并进一步氧化环合成黄酮[9]。我们尝试了不同酚羟基被烯丙基保护的化合物在催化量的碘与二甲亚砜体系中进行脱保护研究,发现碘与二甲亚砜体系是很好的芳基烯丙基醚脱保护试剂,并适用于芳环上有不同取代基的底物。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Thomas-Hoover型熔点仪,温度计未加校正;Brukev AC-P200型核磁共振仪,以TMS为内标。部分原料购于国药化学试剂有限公司,分析纯,无市售原料为自备合成。常规溶剂为分析纯,未进一步处理。柱层析硅胶与TLC薄层板为青岛海洋化工产品。

1.2 合成过程及后处理

将原料芳基烯丙基醚(0.001 mol)溶于30 mL的二甲亚砜(或其他一些溶剂,如乙腈、二氯甲烷、丙酮、甲苯),加入催化量的碘(0.6 mmol),升温至130℃反应,TLC监测至反应终点。反应完毕后,将反应液倒入适量的5%稀盐酸中,乙醚(20 mL×3)萃取,合并醚层,依次用饱和的硫代硫酸钠、食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得到粗品,硅胶柱层析得目标化合物纯品。其中代表化合物Entry 5的 m. p. = 42~45℃,1H NMR(CDCl3):7.15(d, 2H,3,5-H(phenyl));6.70(d, 2H, 2,6-H(phenyl)。

2 结果与讨论

为了初步研究芳基烯丙基醚在碘-二甲亚砜体系中的脱保护情况,我们设计了如Scheme 1的反应通式,对苯环上有不同取代基的苯基烯丙基醚进行脱保护反应。具体反应结果如表1所示,在催化量的碘,以二甲亚砜为溶剂时,可以在较短的时间内获得较高产率的目标化合物。在实验中,还尝试了不同溶剂,如乙腈、二氯甲烷、丙酮、甲苯,在它们中回流反应,发现均无产物。此外,对反应温度也进行了初步研究,分别在 60℃、80℃、100℃、120℃进行反应,其中 60℃、80℃时无产物生成,100℃时有少量产物生成,延长反应时间,TLC薄层监控,仍然未得到较好的结果,只有升温到120℃时,反应可在较短时间内完成。若再升高温度,发现在苯环上有两个烯丙基保护基可在短时间内脱除(Entry 8),说明升高温度有助于此体系中烯丙基保护基的脱除。我们推测碘/二甲亚砜催化脱芳基烯丙基保护基可能按照Scheme 2的过程进行,首先碘在高温下与烯丙基的α位发生自由基反应,形成α位碘代物,然后与二甲亚砜反应形成烯丙醚中间体,此中间体不稳定,可发生共振,原来的芳基烯丙基醚结构断裂脱保护,得到相应的酚。

Scheme 1 芳基烯丙基醚脱保护反应通式

表 1 不同取代基的芳基烯丙基醚脱保护反应结果

Scheme 2 芳基烯丙基醚脱保护反应机理推测

3 结论

本文对碘-二甲亚砜体系催化芳基烯丙基醚的脱保护反应进行了初步研究,发现其是一个高效的脱保护催化剂,不仅条件简单,反应时间短,而且产率较高,有进一步研究的价值,同时此反应可应用在一些天然产物的合成中,具有一定的实际应用价值。

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