陳旭冰,普正文,陳光勇,劉光明
(大理學(xué)院藥學(xué)院,云南大理 671000)
3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛的合成
陳旭冰,普正文,陳光勇*,劉光明
(大理學(xué)院藥學(xué)院,云南大理 671000)
目的:以苯酚為原料,經(jīng)酯化、Fries重排、烷基化、Vislsmeier反應(yīng)等,合成3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛。方法:查閱、分析、歸納相關(guān)文獻(xiàn),設(shè)計(jì)出3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯的合成路線,運(yùn)用化學(xué)合成法合成該目標(biāo)產(chǎn)物,并檢測(cè)其純度。結(jié)果:通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,合成了-3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛。結(jié)論:3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛的熔點(diǎn)為88~90℃,收率76.9%,純度98.21%。
3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛;對(duì)羥基苯乙酮;4-芐氧基;酯化反應(yīng)
丹參是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中常用藥物之一,有悠久的臨床應(yīng)用歷史。近年來(lái)采用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方法,結(jié)合化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等多種科學(xué)的技術(shù)手段,對(duì)丹參進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究,取得了大量新的認(rèn)識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并開發(fā)出一系列療效良好的臨床應(yīng)用藥物。有研究證實(shí)了丹參的水溶性成分丹參素的結(jié)構(gòu),此后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)10種水溶性成分,并確認(rèn)其化學(xué)結(jié)構(gòu),分別命名為丹酚酸A、丹酚酸B、丹酚酸C、丹酚酸D等等〔1-4〕。由于天然丹參資源有限,加上其種植、提取、純化困難,丹酚酸B含量較低,各種成分相互作用造成性質(zhì)不穩(wěn)定、易氧化等都影響了丹酚酸B臨床用藥的質(zhì)量和藥物的進(jìn)一步開發(fā)利用〔5〕。在對(duì)其進(jìn)行全合成時(shí),3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛是必須的中間體,為此,我們展開了對(duì)該化合物的合成研究。結(jié)合文獻(xiàn)〔6-9〕報(bào)道,以苯酚為原料,合成了3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛。見圖1。
圖1 3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛結(jié)構(gòu)式
1.1 儀器 Agilent1100高效液相色譜儀(美國(guó)Agilent公司,真空在線脫氣機(jī),四元泵,自動(dòng)進(jìn)樣器,柱溫箱,DAD檢測(cè)器,Agilent chemstation化學(xué)工作站),RD1型熔點(diǎn)測(cè)定儀(天津國(guó)銘醫(yī)藥設(shè)備有限公司,溫度計(jì)未經(jīng)校正)。
1.2 原料與試劑 苯酚、乙酐、三氯甲烷、乙酸乙酯、氯化芐、無(wú)水乙醇、三氯氧磷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、石油醚、甲醇、無(wú)水三氯化鋁、無(wú)水硫酸鈉、無(wú)水碳酸鉀、碘化鉀、氯化銨、乙酸鈉等(以上試劑均為分析純)、蒸餾水(自制)、活性炭為工業(yè)級(jí)。
2.1 乙酸苯酯的合成 在干燥的裝有回流冷凝管的三口燒瓶中,加入苯酚400 g(4.25mol),乙酸酐480 g(4.70mol),攪拌均勻,緩慢加熱至沸騰,回流3h后,薄層層析(TLC)檢驗(yàn)反應(yīng)完全,冷至室溫,加入少量的蒸餾水,用分液漏斗分出有機(jī)相,蒸餾水多次萃取,直至pH測(cè)定為近中性,再用無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜,常壓蒸餾收集184~190 ℃餾分〔10-13〕(有文獻(xiàn)〔6〕報(bào)道為190~198 ℃),得無(wú)色透明液體,收率92.1%。
2.2 對(duì)羥基苯乙酮的合成
2.2.1 Fries重排反應(yīng) 在干燥的裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì)和加料漏斗的三口燒瓶中加入乙酸苯酯100 g(0.73 mol)攪拌,加入120 mL三氯甲烷作為反應(yīng)的溶劑,于室溫下分次緩慢加入無(wú)水三氯化鋁120 g(0.90mol),室溫?cái)嚢?0min,并升溫至25 ℃反應(yīng)4.5 h,停止加熱。將反應(yīng)液傾入盛有過(guò)量蒸餾水的燒杯中,分解多余的無(wú)水三氯化鋁,充分?jǐn)嚢?,冷卻至室溫。用分液漏斗分出氯仿層,回收氯仿,得棕黃色固體,抽濾得對(duì)羥基苯乙酮粗品〔14-15〕。
2.2.2 純化 將對(duì)羥基苯乙酮粗品與120 m L蒸餾水混合后加熱至沸騰,從該混合液中用萃取法除去油層,加入活性炭煮沸脫色30min,趁熱過(guò)濾得無(wú)色透明液體,室溫下靜置冷卻析晶,將結(jié)晶過(guò)濾,干燥,得白色固體53.1 g。產(chǎn)率60.5%,熔點(diǎn)109.7~111.3℃。
將34 g(0.25 mol)對(duì)羥基苯乙酮、39 g(0.3 mol)氯芐、28 g無(wú)水碳酸鉀、1.6 g碘化鉀加入250mL三口燒瓶中,加入170mL無(wú)水乙醇,攪拌,加熱回流反應(yīng)6 h,TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。將反應(yīng)液傾入1 000 m L蒸餾水中,充分?jǐn)嚢瑁o(wú)機(jī)鹽。抽濾得白色顆粒狀固體,再用無(wú)水乙醇重結(jié)晶,干燥,得4-芐氧基苯乙酮52.4 g,收率89.4%,mp91.5~92.1 ℃,與文獻(xiàn)〔9〕報(bào)道基本一致。
4.1 Vislsmeier試劑的制備 在冰水浴中,將三氯氧磷7.9 g(52mol)滴加到8mLDMF溶液中,攪拌反應(yīng)20min,冰水浴冷卻,得無(wú)色透明液體。將反應(yīng)液移入恒壓滴液漏斗中備用。
4.2 3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛的合成 將制備得到的Vislsmeier試劑滴加到含有4.2 g(20mol)4-芐氧基苯乙酮的20 mL DMF溶液中,室溫?cái)嚢?0 min,加熱至65~70 ℃,反應(yīng)8 h,TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。將反應(yīng)液傾入25.0 g乙酸鈉和30.0 g氯化銨的250mL冰水中,靜置過(guò)夜,析出固體,抽濾得棕黃色固體,750 mL蒸餾水重結(jié)晶,40 mL無(wú)水乙醇洗滌,得橘黃色固體3.7 g,收率76.9%。mp88.7~91.3℃,高效液相色譜法(HPLC)測(cè)含量為98.21%。
對(duì)羥基苯乙酮的合成是一個(gè)比較經(jīng)典的反應(yīng),也是最關(guān)鍵的一步,重排反應(yīng)的條件相對(duì)難以控制,溫度偏高或偏低都會(huì)影響到收率,甚至得不到目標(biāo)化合物。終產(chǎn)物3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛的合成,也需要控制好反應(yīng)的條件,才能提高收率。在4-芐氧基苯乙酮的合成過(guò)程中,條件比較溫和、收率也高。所以,主要對(duì)Fries重排和最后一步反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并考察了相關(guān)反應(yīng)條件。
5.1 對(duì)羥基苯乙酮合成條件的考察 乙酸苯酯在無(wú)水三氯化鋁作用下進(jìn)行Fries重排是生成對(duì)羥基苯乙酮的關(guān)鍵。而在影響重排的諸多因素中,反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)影響較大。低溫適宜于對(duì)位酚酮的生成,高溫則有利于鄰位異構(gòu)體的生成。反應(yīng)時(shí)間也直接影響產(chǎn)物的收率。結(jié)果見表1。
表1 反應(yīng)溫度、時(shí)間對(duì)羥基苯乙酮收率的影響
由表1可見,反應(yīng)時(shí)間4.5 h,反應(yīng)溫度20~25℃收率最高,可達(dá)60.5%。
5.2 3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛合成條件的考察
5.2.1 溫度及時(shí)間的影響 3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛的合成中,以TLC跟蹤反應(yīng),不同的反應(yīng)溫度到達(dá)反應(yīng)完全的時(shí)間也有所不同,考核了幾組條件,結(jié)果見表2。
表2 反應(yīng)溫度、時(shí)間對(duì)3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛收率的影響
由表2可見,3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛的合成條件中,反應(yīng)溫度65~70℃,反應(yīng)時(shí)間為6.5 h,能獲得較高的產(chǎn)率,可達(dá)76.9%。
5.2.2 重結(jié)晶溶劑的選擇 選擇如下幾種溶劑系統(tǒng)進(jìn)行重結(jié)晶:①甲醇;②乙酸乙酯;③無(wú)水乙醇;④蒸餾水;⑤石油醚;⑥甲醇-乙酸乙酯,其中以蒸餾水為重結(jié)晶溶劑,無(wú)水乙醇洗滌,重結(jié)晶效果最佳。
以對(duì)羥基苯乙酮合成4-芐氧基苯乙酮,反應(yīng)的條件相對(duì)溫和,TLC跟蹤檢測(cè)反應(yīng)完全后結(jié)晶即可。而以4-羥基苯乙酮合成3-氯-3-(4-芐氧基)-3-苯丙烯醛時(shí),需要嚴(yán)格控制好反應(yīng)的溫度在65~70℃之間,選擇合適的重結(jié)晶溶劑系統(tǒng)進(jìn)行重結(jié)晶,可提高目標(biāo)化合物的純度。
〔1〕中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院.中草藥現(xiàn)代研究:第2冊(cè)〔M〕.北京:北京醫(yī)科大學(xué)-中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社,1996:472-541.
〔2〕李政雄,顧文華,黃慧珠.丹參中水溶性酚性酸成分的研究〔J〕.藥學(xué)通報(bào),1981,16(9):24-28.
〔3〕LiLN,Tan R,Chen WM.Salvianolic acidA a new depiside from roots of Salviamiltiorrhiza〔J〕.Antamedical,1984,50:227-228.
〔4〕Yang Zhen,Po My Hon.Structure Elucidation and Total synthesis of 5-(3-hydroxypropyl)-7-mehoxy-2-(3-mehoxy-4-hydroxyplenyl)-3-benzo〔b〕furanc-ar)aldehyde,a Novel Adenosine A.Receptor Ligand Islated form salviamiltorrhiza Bunge(Danshen)〔J〕.Tetrahedron Letters ,1991,32(18):2061-2064.
〔5〕吳浩,胡春,王金輝.丹酚酸類化合物合成研究進(jìn)展〔J〕.沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2006,23(1):60-63.
〔6〕鮑繼明,戴淑昌.對(duì)羥基苯乙酮的合成〔J〕.合成化學(xué),2002(10):281-282.
〔7〕黃劍,崔東浩,于迎春,等.應(yīng)用均勻設(shè)計(jì)研究對(duì)羥基苯乙酮制備工藝〔J〕.中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,1991,22(5):370-371.
〔8〕盧會(huì)杰.鄰羥基苯乙酮和對(duì)羥基苯乙酮的合成〔J〕.化學(xué)試劑,1993,15(4):254.
〔9〕陳光勇,陳旭冰,劉才平,等.α-溴-4-芐氧基苯乙酮的合成〔J〕.大理學(xué)院學(xué)報(bào),2007,6(2):8-9.
〔10〕徐家業(yè).高等有機(jī)合成〔M〕.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:12.
〔11〕郭生金.有機(jī)合成新方法及其應(yīng)用〔M〕.北京:中國(guó)石化出版社,2007:6-8.
〔12〕巨勇,席嬋娟,趙國(guó)輝.有機(jī)合成化學(xué)與路線設(shè)計(jì)〔M〕.2版.北京:清華大學(xué)出版社,2007:30.
〔13〕倪沛洲.有機(jī)化學(xué)〔M〕.6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2007:300-320.
〔14〕王葆仁.有機(jī)合成反應(yīng):下冊(cè)〔M〕.北京:科學(xué)出版社,1987:646-686.
〔15〕顧可權(quán).重要有機(jī)化學(xué)反應(yīng)〔M〕.上海:上??茖W(xué)出版社,1988:517-522.
(責(zé)任編輯 蔣 康)
Synthesis of 3-chloro-(4-benzyloxy)-3-benzene Propylene Aldehyde
CHEN Xubing,PU Zhengwen,CHEN Guangyong*,LIUGuangming
(College of Pharmacy,DaliUniversity,Dali,Yunnan 671000,China)
Objective:3-chloro-(4-benzyloxy)-3-benzene propylene aldehyde was synthesized from phenol and acetic anhydride by esterification,Fries rearrangement and Vislsmeier reaction.Methods:Basing on relative literatures,amethod of synthesizing 3-chloro-(4-benzyloxy)-3-benzene propylene aldehyde was established and its purity was measured.Results3-chloro-(4-benzyloxy)-3-benzene propylene aldehyde was synthesized successfully.Conclusion:The yield of this new chemicalwas 76.9%,and itsmelting point88-90℃and purity was 98.21%.
3-chloro-(4-benzyloxy)-3-benzene propylene aldehyde;4-hydroxyacetophenone;4-benzyloxy;esterification
O623.512+.1
A
1672-2345(2010)12-0001-03
大理學(xué)院青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2008X59)
2010-09-14
陳旭冰,講師,主要從事藥物化學(xué)研究.
*通信作者:陳光勇,副教授,電話:0872-2257409.