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3″,3″-二甲基吡喃[3',4']2,4,2'-三羟基查尔酮的首次全合成*

2013-09-01黄文倩杨金会郭冬冬落俊山

合成化学 2013年1期
关键词:查尔戊烯吡喃

黄文倩,杨金会,郭冬冬,落俊山

(宁夏大学天然气转化国家重点实验室培育基地,宁夏 银川 750021)

天然产物苯并吡喃查尔酮具有抗癌[1]、止痛[2]、抗菌[3]等多种生物活性,并且查尔酮类化合物分子结构的柔性较大,能与不同的受体结合,是合成黄酮类化合物的重要中间体,其本身也具有重要的药理作用[4,5]。

3″,3″-二甲基吡喃[3',4']2,4,2'-三羟基查尔酮(1)是Ah-Reum Han等[6]从桂木的心材中分离而得,其结构特点是查尔酮母核有苯并吡喃取代基,1对由脂多糖诱导产生的一氧化氮有抑制作用。1的全合成未见文献报道,这一工作不仅具有重要的理论意义,而且具有潜在的药用前景。

本文以前期对黄烷酮的研究工作[7~10]为基础,设计了1的全合成路线(Scheme 1)。以2,4-二羟基苯乙酮和2,4-二羟基苯甲醛为起始原料,经过C-异戊烯基化、保护酚羟基、羟醛缩合、去保护基反应首次成功地合成了1,总产率18.4%,其结构经1H NMR,IR和MS表征。中间体8未见文献报道。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

熔点在X-5显微熔点仪(温度计未校正);AM-400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);FTIR-8430S型红外光谱仪(KBr压片);5975C型质谱仪。

3,5~7按文献[10]方法合成;硅胶,200 目~300目和GF254,青岛海洋化工厂;其余所用试剂均为分析纯;无水溶剂均按标准法处理。

1.2 合成

(1)3″,3″-二甲基吡喃[3',4']2,4-二甲氧甲氧基-2'-羟基查尔酮(8)的合成

在反应瓶中加入6 50 mg(0.23 mmol)和7 52 mg(0.23 mmol)的乙醇(1 mL)溶液,搅拌下于0℃缓慢滴加预冷至0℃的混合溶液(KOH 700 mg+H2O 0.7 mL+EtOH 1 mL),滴毕,氮气保护下反应1 h;自然升温至室温,反应24 h(TCL跟踪)。倾入冰水中,用3 mol·L-1盐酸调至 pH 3~4,用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取,合并有机相,依次用蒸馏水、饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压蒸去溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=10∶1]分离得黄色油状液体 8 75 mg,产率76.5%;1H NMR δ:13.88(s,1H,OH),8.18(d,J=15.2 Hz,1H,β-H),7.71(d,J=8.8 Hz,1H,ArH),7.60(d,J=8.8 Hz,1H,ArH),7.57(d,J=15.2 Hz,1H,OH),6.86(d,J=2.4 Hz,1H,ArH),6.76(d,J=10.0 Hz,1H,1″-H),6.74(dd,J=8.8 Hz,2.4 Hz,1H,ArH),6.37(d,J=8.8 Hz,1H,ArH),5.60(d,J=10.0 Hz,1H,2″-H),5.27(s,2H,CH2in MOM),5.22(s,2H,CH2in MOM),3.53(s,3H,OCH3),3.49(s,3H,OCH3),1.45(s,6H,4″,5″-H);IR ν:3 447,2 970,2 827,1 630,1 606,1 357,1 293,1 257,1 210,1 074,923 cm-1;MS m/z:426(M+)。

(2)1的合成

在反应瓶中加入8 38 mg(0.09 mmol)和对甲基苯磺酸33 mg(0.18 mmol)的甲醇(2 mL)溶液,于室温放置12 h。加少量水,用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取,合并有机相,依次用蒸馏水、饱和食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压蒸去溶剂后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=2∶1)分离得黄色粉末1 22 mg,产率 73.3%;1H NMR(CD3OD)δ:8.13(d,J=15.2 Hz,1H,β-H),7.84(d,J=8.8 Hz,1H,6-'H),7.70(d,J=15.2Hz,1H,α-H),7.53(d,J=8.4 Hz,6-H),6.71(d,J=10.0 Hz,1H,1″-H),6.37(dd,J=8.4 Hz,2.0 Hz,1H,5-H),6.36d,J=8.8 Hz,1H,5'-H),6.35(d,J=2.0 Hz,1H,3-H),5.66(d,J=10.0 Hz,1H,2″-H),1.43(s,6H,4″,5″-H);IR ν:3 468,2 973,2 358,1 614,1 484,1 301,1 236,1 171,1 045,986,854,787 cm-1;MS m/z:338(M+)。

2 结果与讨论

以廉价的2,4-二羟基苯乙酮为起始原料,在氢氧化钠/甲醇存在下与异戊烯基溴反应,以35.7%的产率得到单 C-异戊烯基化产物5[12],5在DDQ作用下关环,以91.9%的产率得环化产物6,2,4-二羟基苯甲醛在K2CO3作用下与氯甲基甲基醚(MOMCl)反应,以95.5%的产率得两个羟基保护化合物7,在氮气保护下,6与7在氢氧化钾/水/乙醇体系中以76.5%的产率制得化合物8,在甲醇溶液中8经对甲基苯磺酸脱羟基保护,以73.3%的产率得到预期的天然产物1。

为了得到3位C-异戊烯基化合物5,分别选择了在氢氧化钾/水体系中或氢氧化钠/甲醇体系中2,4-二羟基苯乙酮(4)与异戊烯基溴(3)发生反应,实验发现,在前一体系中生成的5-位C-异戊烯基化产物较多,在后一体系中生成目标产物3-位C-异戊烯基化合物5的产率较高。

至此,我们用廉价易得的原料经过四步反应,以18.4%的总收率首次完成了天然产物3″,3″-二甲基吡喃[3',4']2,4,2'-三羟基查尔酮的全合成,其波谱数据与文献[6]值一致。

[1] Miranda C L,Stevens J F,Helmerich A,et al.Antiproliferative and cytotoxic effects of prenylated flavonoids from hops(humulus lupulus)in human cancer cell lines[J].Food Chem Ioxicol,1999,37(4):271-285.

[2] Nakata Koji,Taniguchi Masakiso,Baba Kimiye.Three chalcones from angelica keiskei[J].Nat Med,1999,53(6):329-332.

[3] Elsohly H N,Joshi A S,Nimrod A C,et al.Antifungal chalcones from Maclura tinctoria[J].Planta Med,2001,67(1):87-89.

[4] 何克勤,程桂芳.查尔酮类化合物对过敏性慢反应物质拮抗作用的构效关系[J].药学学报,1996,31(11):878-880.

[5] Laliberte R,Campbell D J.Anthelmintic activihes of chalconesand related compounds[J].Can J Pharm Sci,1967,2(2):37-43.

[6] Ah-Reum Han,You-Jin Kang,Tri Windono,et al.Prenylated flavonoids from the heartwood of artocarpus communis with inhibitory activity on lipopolysaccharide-induced nitric oxide production[J].J Nat Prod,2006,69(4):719-721.

[7] Yang J H,Zhao Y M,Ji C B.First total synthesis of(±)-abyssinoflavanone Ⅴ[J].Chin Chem Lett,2008,19(6):658-660.

[8] Yang J H,Jiang S Z,Zhao Y M,et al.First total synthesis of two nematicidal prenylated flavanones[J].Chin Chem Lett,2009,20(9):1062-1064.

[9] Yang J H,Zhang Y H,Li H J,et al.First total synthesis of(±)-puyanin and(±)-4'-O-methylbonannione[J].Chin Chem Lett,2010,21(11):1267-1269.

[10] 郭冬冬,杨金会,落俊山,等.Coryfolia D的全合成[J].合成化学,2012,20(6):701-704.

[11] Gudapati,V.R,Badrappa,N.S,Venkateshappa,et al.Synthesis of(±)AbyssinoneⅠ and related compounds:Their anti-oxidantand cytotoxic activities[J].European Journal of Medicinal Chemistry,2009,44(5):2239-2245.

[12] 薛吉军.黄酮类化合物的合成[D].兰州:兰州大学,2004.

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