氧雜蒽酮合成的研究進(jìn)展

王 筠

(周口師范學(xué)院化學(xué)系,河南周口466001)

1 主要合成方法

1.1 從天然中草藥中提取

許多天然植物的果皮中都含有微量的氧雜蒽酮類化合物。趙巖等[6]從莽吉柿果皮中分離并鑒定出幾種氧雜蒽酮;蔡幼清[7]從云南山竹子中提取出呫噸酮,且藥理研究具有抗瘧作用;CUI Hongying等[8]從藤黃樹干滲出的樹脂中得到了氧雜蒽酮衍生物。

1.2 一步催化合成法

Merchant J.R。[9]利用苯酚和α,β-不飽和環(huán)己烯甲酸為原料,以多聚磷酸為環(huán)化劑,在100℃下回流得到中間產(chǎn)物,繼續(xù)加熱用鈀碳脫氫得到一系列的帶有烷基取代基的氧雜蒽酮類化合物。但是其中2,5-二甲基苯酚反應(yīng)后卻得到六氫-9H-呋喃-9-酮,原因是苯酯經(jīng)過Fries重排得到鄰對位產(chǎn)物。

芳亞胺鈀遷移過程中分子內(nèi)C-H鍵活化反應(yīng)時(shí),通過Pa(0)參與與底物反應(yīng),鈀從芳香基一端遷移到亞胺完成1,4-遷移,得到的中間產(chǎn)物在酸性條件下水解得到氧雜蒽酮[10]。

最近Dabiri Minoo[11]報(bào)道了用montmorillonite K10(蒙脫石K10)作為可循環(huán)使用的環(huán)境友好催化劑,在無溶劑條件下,一步合成芳基取代的氧雜蒽酮衍生物。反應(yīng)過程具有條件溫和、無腐蝕性、無污染、高產(chǎn)率、高選擇性、易操作、可反復(fù)使用等特點(diǎn)。

1.3 常規(guī)制備方法

將水楊酸苯酯加熱至275～285℃,反應(yīng)開始,同時(shí)分餾出生成的苯酚;繼續(xù)升溫到350～355℃并維持一段時(shí)間,所得產(chǎn)物經(jīng)提純精制即為氧雜蒽酮。該反應(yīng)條件所需加熱溫度較高,能耗大,而且產(chǎn)率較低,只有56.06%[12]。

1.4 醚化反應(yīng)

洪鏞裕等[13]利用鄰氯苯甲酸與苯酚進(jìn)行醚化反應(yīng),所得的產(chǎn)物在三氯化鋁的作用下進(jìn)行傅克反應(yīng)合成呫噸酮,再用硼氫化鈉還原得到呫噸醇。合成路線如下:

該方法具有操作簡便、條件溫和等優(yōu)點(diǎn),氧雜蒽酮總產(chǎn)率有63.84%。

王紀(jì)元等[14]利用2-氯苯甲酸和苯酚通過Ullmann縮合反應(yīng),所得產(chǎn)物2-苯氧基苯甲酸用三氯氧磷脫水閉環(huán),合成氧雜蒽酮?；瘜W(xué)反應(yīng)如下式所示:

反應(yīng)條件進(jìn)一步優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好,合成中間體產(chǎn)物的最佳條件是:n(2一氯苯甲酸)∶n(苯酚)∶n(碳酸鉀)∶n(氧化銅)為1∶6∶1.5∶0.06,氧雜蒽酮產(chǎn)率最高達(dá)到80%以上。

2 展望

根據(jù)目前研究現(xiàn)狀,從天然植物或中草藥中分離提取氧雜蒽酮類化合物,雖然原料屬于可再生物質(zhì),但存在分離方法復(fù)雜、產(chǎn)量小的問題,無法滿足規(guī)?；a(chǎn)需求。

常規(guī)制備方法所需溫度較高,而且產(chǎn)率較低。如果改進(jìn)反應(yīng)設(shè)備采用減壓條件下進(jìn)行反應(yīng),從而降低能耗,或許可以發(fā)展成未來工業(yè)化生產(chǎn)方法。

一步合成法中多數(shù)都使用金屬鈀或含鈀化合物作為催化劑來催化反應(yīng),雖然具有合成路線簡單、收率較高的優(yōu)點(diǎn),但是存在鈀催化劑價(jià)格昂貴,且反應(yīng)后無法回收利用及廢液的環(huán)境污染等問題,制約了其在生產(chǎn)中的推廣使用。尋找到可循環(huán)使用的環(huán)境友好的催化劑是該法突破的關(guān)鍵因素。

多步合成法利用鄰氯苯甲酸通過Ullmann縮合反應(yīng)或醚化反應(yīng)得到中間產(chǎn)物鄰苯氧基苯甲酸,然后脫水閉環(huán)獲得目標(biāo)產(chǎn)物。多步合成法具有原料易得、反應(yīng)條件較溫和的優(yōu)點(diǎn),如果能探究出經(jīng)濟(jì)合理、綠色高效的最優(yōu)合成工藝條件,就能為將來的中試實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)會(huì)有更大的應(yīng)用前景。

[1]任國度.呫噸染料的進(jìn)展[J].染料與染色,1982(6):16-20.

[2]胡利紅,覃章蘭.呫噸酮類化合物的合成及生理活性[J].合成化學(xué),2002,10(4):285-291.

[3]Mahabusarakam W,Kuaha K,Wilairat P.Prenylated xanthones as potential antiplasmodial substances[J].Planta Med,2006,72(10):912-916.

[4]Fu Peng,Zhang Chuan.Advances in research on pharmacological activity of xanthones[J].The Journal of Pharmaceutical Practice,2005(1):132-135.

[5]Shankaranarayan D,Gopalakrishnan C,Kameswaran L.Pharmacological profile of mangostin and its derivatives [J].Arch lnt Pharmaeodyn Ther,1979,239(2):257-269.

[6]趙巖,劉金平.莽吉柿果皮中幾種氧雜蒽酮的分離與鑒定[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(5):513-517.

[7]蔡幼清.云南山竹子中的抗瘧成分(口山)酮[J].Planta Med,1998,64:64-70.

[8]CUI Hong-ying,LIU Wen-yuan.Xanthone Compounds Isolated from Garcinia hanburyi and the Related Analytical Methods[J].A Review Progress in Pharmaceutical Sciences,2011,35(8):337-344.

[9]Jaysukhlal R Merchant,Neville V Fernandes.Reaction of phenols with cyclicα,β-unsaturated acids:An efficient one-pot synthesis of hexahydroxanthones[J].Chem.Sci.,1995,107(4):379-398.

[10]Jian Zhao,Dawei Yue.An aryl to imidoyl palladium migration process involving intramolecular C-H Activation[J].J.AM.CHEM.SOC.,2007,129:5288-5295.

[11]Minoo Dabiri,Seyyedeh C Azimi.One-pot synthesis xanthene derivatives under solvent-free conditions[J].Chemical Papers,2008,62(5):522-526.

[12]Holleman A F.Xanthone[J].Org Syn Coll,1941(1): 552-557.

[13]洪鏞裕,趙宏偉,宋靜.呫噸酮及呫噸醇的合成[J].化學(xué)試劑,2006,28(10):632-634.

[14]王紀(jì)元,孫學(xué)軍,王明清.Ullmann法合成氧雜蒽酮的研究[J].化學(xué)世界,2009(7):427-429.