盐酸硫胺促进的多组分香豆素衍生物的绿色合成

林振远,张雪芳,林楚元,李嘉明，余林玉,林华萍,李思桦,陈 路

(五邑大学 生物科技与大健康学院，广东 江门 529020)

香豆素，也称为香豆内脂，其衍生物是一类具有较高生物活性的天然物质，具有调节植物生长、灭菌抗病毒、抗凝血、和抗辐射等多种生物活性，近年来，尤其在低毒生物活性农药、饲料添加剂以及荧光材料制备等领域都有非常广泛的应用[1]。而且，香豆素及其衍生物还具有良好的光学性能,主要应用于荧光增白剂、激光染料和荧光探针材料[2],一些香豆素类化合物骨架中含有一些发光基团，已成为药物开发以及新型材料开发的一个新亮点，在分析化学方面展现了极为重要的作用[3]。目前，它们的这些特性无疑引起了化学家的关注。综上,香豆素及其衍生物的合成及分析研究逐渐受到重视，尤其基于合成策略探索不同有机官能团的香豆素内脂化合物研究具有重要意义。

近年来，基于绿色化学、可持续化学、健康化学和保健品等学科的发展，一些化学家集中在一些类天然产物的合成研究中。其中，针对香豆素及香豆素衍生物的合成吸引了不少合成化学家的兴趣。目前，针对这一类化合物合成方法，有不少文献报道了很多策略来制备香豆素以及其衍生物，但更多的研究工作集中在催化剂的筛选和设计上。例如，Abaszadeh等报道了在室温下用冠醚类离子液体作为一种新颖催化体系促进的芳香醛类、丙二腈和4-羟基香豆素的缩合，得到较高产率的2-氨基-3-氰基-4-芳基-4 H ,5 H-吡喃-[3,2-c]-苯并吡喃-酮，Mehrabi等用氧化铜纳米颗粒为催化剂，在一定程度上高效的合成香豆素类衍生物，还有一些诸如新颖的合成方法如球磨法等绿色化学策略也能得到相应的目标产物[4-7]。截止目前，借助商品化廉价易得的盐酸硫胺作为催化剂促进的芳香醛、丙二腈和4-羟基香豆素缩合制备香豆素类衍生物还没有报道(图1)。

图1 盐酸硫胺

同时，随着环境保护日益发展、精细化学品成本控制的需要以及反应过程中绿色化学低污染合成的要求，本文尝试借助一类有机小分子盐酸硫胺作为简单的催化剂，促进合成香豆素衍生物作为研究内容，该合成策略具有反应物商品化易得、产物后处理污染小、反应条件要求不苛刻和产率较高等特点。

1 实验仪器与实验药品

1.1 实验仪器

布鲁克 IFS 125HR FTIR 红外光谱仪(KBr压片)；布鲁克 Avance 300(300MHz)核磁共振仪(DMSO为溶剂)。

1.2 实验药品

无水乙醇(广州金华大试剂厂)，芳香醛类(97%，伊诺凯科技有限公司)，盐酸硫胺(97%，伊诺凯科技有限公司)，丙二腈(97%，伊诺凯科技有限公司)，4-羟基香豆素(97%，阿拉丁科技有限公司)

2 实验操作部分

香豆素衍生物的合成

在25 mL反应管中依次称量然后加入2 mmol芳香醛、2 mmol丙二腈、2 mmol 4-羟基香豆素和5mol %的盐酸硫胺催化剂，然后加入4 mL 乙醇水溶液(乙醇：水=1∶1)，在50 ℃下磁力搅拌进行反应，反应过程进行TLC技术跟踪，反应结束后把反应混合物倒入100 mL的烧杯中，加入30 mL冷水，冰箱中静置30min，然后直接使用布氏漏斗抽滤得到粗产品。最后，使用95%乙醇溶剂重结晶得到目标产物(图2)。

图2 香豆素衍生物的普适性研究

3 结果与讨论

在50 ℃下，加入盐酸硫铵作为催化剂促进芳香醛、丙二腈和4-羟基香豆素三组分反应，能够在30～50min内反应完成，并且得到较高产率的香豆素类目标产物，后处理操作简便。而且，选取其他5种芳香醛拓展该合成方法的实用性。我们发现，其产率也保持在70%以上。相对于以往的合成策略，该合成方法是一种更有优势的绿色合成方法。同时，该催化合成方法的具有反应物以及催化剂廉价易得，反应条件温和，合成简便等优点。

以上合成产物均为已知化合物，代表性化合物表征4a∶IR (KBr)∶3377,3287,3182,2198,1712,1676,1606cm-1；1H NMR (300 MHz,DMSO-d6) δ 7.91(d,J = 7.8Hz,1H,ArH),7.65～7.68(m,1H,ArH),7.42～7.49(m,2H,ArH),7.22～7.33(m,5H,ArH),4.40(s,H,CH).4b∶IR (KBr)∶3387,3315,3192,2195,1716,1678,1608cm-1；1H NMR (300 MHz,DMSO-d6) δ 7.89(d,J = 7.9Hz,1H,ArH),7.65～7.66(t,H,ArH),7.38～7.46(m,2H,ArH),7.35(d,J = 8.5Hz,2H,ArH),7.22(d,J = 8.5Hz,2H,ArH),4.41(s,H,CH)。