氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化合成含聯(lián)苯類及異黃酮類化合物中藥活性成分的研究

蘭小兵，麥繼忠，劉豐收，歐陽嘉盛，李艷芳，申東升,2

(1.廣東藥科大學(xué) 醫(yī)藥化工學(xué)院，廣東 中山 528458； 2.廣東省化妝品工程技術(shù)研究中心，廣東 中山 528458)

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氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化合成含聯(lián)苯類及異黃酮類化合物中藥活性成分的研究

蘭小兵1，麥繼忠1，劉豐收1，歐陽嘉盛1，李艷芳1，申東升1,2

(1.廣東藥科大學(xué) 醫(yī)藥化工學(xué)院，廣東 中山 528458； 2.廣東省化妝品工程技術(shù)研究中心，廣東 中山 528458)

目的 通過氮雜環(huán)卡賓鈀催化的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)，合成一系列聯(lián)苯類化合物及異黃酮類化合物。方法 將設(shè)計(jì)合成的氮雜環(huán)卡賓鈀配合物作為催化劑，以芳基硼酸、鹵代芳烴為底物，分別考察催化劑用量、反應(yīng)溶劑和堿等影響因素，確定最優(yōu)反應(yīng)條件，在最優(yōu)條件下催化合成含聯(lián)苯類及異黃酮類化合物中藥活性成分，分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物。結(jié)果 設(shè)計(jì)合成了1個(gè)氮雜環(huán)卡賓鈀配合物，將它作為催化劑，篩選出了催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)的最優(yōu)條件：以氮雜環(huán)卡賓鈀配合物(0.001 mmoL)作催化劑，無水乙醇為溶劑，K3PO4(1.5 mmoL)為堿，反應(yīng)溫度為80 ℃，反應(yīng)時(shí)間為4 h，在空氣中直接反應(yīng)。在最優(yōu)條件下，催化合成了7個(gè)聯(lián)苯類化合物及7個(gè)異黃酮類化合物，結(jié)構(gòu)均通過MS、1H NMR和13C NMR進(jìn)行了表征。 結(jié)論 本文設(shè)計(jì)合成的氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化活性高，合成條件溫和，后處理操作簡單。本研究對(duì)含聯(lián)苯類和異黃酮類化合物中藥活性成分的全合成、半合成或者結(jié)構(gòu)修飾具有一定的參考價(jià)值。

氮雜環(huán)卡賓； Suzuki-Miyaura； 聯(lián)苯類化合物； 異黃酮類化合物

目前，中藥活性成分類化合物大多數(shù)來自于天然植物的提取[1-3]。但是，僅僅依靠從天然植物中提取分離中藥活性類化合物根本無法滿足市場的需求[4]。并且，中藥原料來自自然，又多為人工分散采收、加工，受天氣、地域差別及人為影響因素很大，使得絕大部分中藥活性成分類化合物在研究和應(yīng)用上存在成分變化大和藥性不穩(wěn)定等局限性，而可開發(fā)作為藥用的化合物就更少[5]。黃酮類化合物是一類重要的中藥有效成分，具有多種多樣的生物活性，如具有擴(kuò)張動(dòng)脈血管、抗肝損傷、解痙、止咳祛痰、抗菌、抗病毒、抗腫瘤等作用[6]。聯(lián)芳結(jié)構(gòu)是這些具有藥理活性天然產(chǎn)物中最重要的特征結(jié)構(gòu)[7]。因此，研究合成聯(lián)苯類化合物及異黃酮類化合物對(duì)于中藥活性成分的全合成、半合成及結(jié)構(gòu)修飾等研究具有重要的意義。

氮雜環(huán)卡賓作為一種新型配體，具有與傳統(tǒng)磷配體類似的電子性質(zhì)，并且制備簡單，可調(diào)控性好[8]。自1991年，Arduengo等[9]首次成功分離出游離的氮雜環(huán)卡賓以來，它在催化方面的應(yīng)用取得了令人矚目的成就。最典型的就是氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)[10]。目前，絕大部分已有文獻(xiàn)報(bào)道的氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)都是在氬氣下進(jìn)行的，而在空氣下直接反應(yīng)的文獻(xiàn)很少[11-12]。據(jù)此，本課題組在前期研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了一種高效的氮雜環(huán)卡賓鈀催化劑，在空氣下，直接應(yīng)用于Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)，合成得到了7個(gè)聯(lián)苯類化合物及7個(gè)異黃酮類化合物，并對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

無水乙醇、二氯甲烷、正己烷、無水乙醚、冰乙酸(分析純，廣州化學(xué)試劑廠)；無水ZnCl2(分析純，天津百世公司)；二苯甲醇、三氯吡啶(分析純，上海達(dá)瑞精細(xì)化學(xué)品公司)；乙二醛(質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%水溶液，天津百世公司)；4-甲基苯胺(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%，Aldrich公司)；氯甲基乙醚、PdCl2(分析純，上海達(dá)瑞精細(xì)化學(xué)品公司)。

GC-2010 Plus氣相色譜儀(島津公司)；X-4數(shù)字顯示微熔點(diǎn)測量儀(鞏義予華儀器有限責(zé)任公司)；Mercury-Plus 400型核磁共振波譜儀(VARIAN公司)；RCT基本型恒溫磁力攪拌器(IKA公司)；WP-RH-1020平行反應(yīng)儀(Wattecs公司)。

1.2 催化劑氮雜環(huán)卡賓鈀配合物的合成與表征

催化劑氮雜環(huán)卡賓鈀配合物的合成路線見圖1。

圖1 催化劑氮雜環(huán)卡賓鈀配合物的合成路線

Figure 1 The synthetic route ofN-heterocyclic carbene

1.2.1 化合物1的合成 將二苯甲醇(3.68 g，20 mmoL)、4-甲基苯胺(1.07 g、10 mmoL)分別加至100 mL支口瓶中，攪拌，N2保護(hù)下升溫到80 ℃，待固體全部溶解后，用注射器將ZnCl2(1.33 g)/HCl(1.67 mL)溶液注射到支口瓶中，升溫至160 ℃，80 min后停止反應(yīng)并冷卻至室溫。用100 mL的二氯甲烷溶解固體，再用NH4Cl的水溶液及飽和食鹽水洗滌。合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，濾過，旋干，得白色固體3.99 g，產(chǎn)率91%，mp 186.8～187.6，MS(ESI)m/z:441[M]+,167[CHPh2]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ: 7.28(m,Ar-H,8H),7.25-7.19(m,Ar-H,4H),7.08(d,J=7.5 Hz,Ar-H,8H),6.32(s,NH2,2H),5.43[s,CH(Ph)2,1H],2.04(s,CH3,3H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：142.9,139.8,129.7,129.4,129.2,128.6,115.3,115.0 52.5,21.3。

1.2.2 化合物2的合成 向反應(yīng)瓶中加入化合物1(4.39 g、10 mmoL)、無水乙醇20 mL、乙二醛(0.55 mL、5 mmoL)、冰乙酸2 mL,80 ℃攪拌回流8 h。反應(yīng)停止后冷卻至室溫，抽濾，干燥。得亮黃色固體4.01 g，產(chǎn)率89%，mp 243.3～244.1 ℃，MS(ESI)m/z: 902[M]+,167[CHPh2]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：7.22(m,Ar-H,16H),7.09(s,N=CH,2H)，7.07(d,J=3.0 Hz,Ar-H,4H),6.99(d,J=7.5 Hz,Ar-H,5H),6.95(d,J=7.0 Hz,Ar-H,15H),6.83(s,Ar-H,4H),5.16[s,CH(Ph)2,4H],2.18(s,CH3,6H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：142.8,134.0,129.4,128.7,128.6,128.5,126.9,126.7,51.0,21.8。

1.2.3 化合物3的合成 向反應(yīng)瓶中加入化合物2(1.86 g、2 mmoL)、氯甲基乙醚8 mL，N2保護(hù)下于100 ℃反應(yīng)24 h。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，向瓶中加入大量無水乙醚攪拌，10 min后出現(xiàn)大量固體。過濾，少量無水乙醚淋洗，干燥，得灰白色固體1.44 g，產(chǎn)率76%，MS(ESI)m/z: 914[M]+,167[CHPh2]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：12.78(s,NCHN,1H),7.28(m,Ar-H,10H),7.20(m,Ar-H,16H),7.14(m,Ar-H,8H),6.98(s,Ar-H,4H),6.76(d,J=7.3 Hz,Ar-H,8H),5.50(s,C=CH,2H),5.26[s,CH(Ph)2,4H],2.17(s,CH3,6H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：143.0,141.6,140.8,130.5,129.9,129.0,128.9,128.8,127.3,123.3,51.4,21.8。

1.2.4 氮雜環(huán)卡賓鈀配合物(Cat4)的合成 向反應(yīng)瓶中依次加入化合物3(0.98 g,1 mmoL)、PdCl2(0.18 g,1 mmoL)、K2CO3(1.38 g,10 mmoL)、3-氯吡啶6 mL，80 ℃下反應(yīng)16 h，反應(yīng)結(jié)束后靜置冷卻至室溫，以二氯甲烷為展開劑過柱子。旋干，正己烷重結(jié)晶，抽濾，干燥，得到黃色結(jié)晶產(chǎn)物0.92 g，產(chǎn)率79%,MS(ESI)m/z:1 168[M-Cl]+,914[3]+,167[CHPh2]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：9.08-9.00(m,Ar-H,2H),7.80(d,J=8.2 Hz,Ar-H,2H),7.43(d,J=7.3 Hz,Ar-H,8H),7.33(m,Ar-H,1H),7.21(m,Ar-H,12H),7.09-6.91(m,Ar-H,12H),6.77(d,J=7.1 Hz,Ar-H,8H),6.49(s,Ar-H,4H),6.33[s,CH(Ph)2,4H],4.83(s,C=CH,2H),2.18(s,CH3,6H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：158.8,150.8,149.7,144.2,143.7,137.9,132.5,130.4,129.3,128.1,127.9,126.1,124.3,54.8,21.8。

1.3 Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)及其產(chǎn)物表征

平行反應(yīng)儀的反應(yīng)管中，加入鹵代芳烴(1 mmoL)、芳硼酸(1.2 mmoL)、K3PO4(1.5 mmoL)、Cat4(0.001 mmoL)、無水乙醇3 mL及攪拌磁子，于80 ℃下反應(yīng)4 h。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，用3×10 mL乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，無水Na2SO4干燥，濾過，取少量于GC儀器檢測。其余有機(jī)相減壓蒸餾除去溶劑，經(jīng)硅膠柱層析分離純化得到對(duì)應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)物，經(jīng)MS、1H NMR和13C NMR表征。

1.3.1 1,1′-biphenyl mp 68.3～69.7 ℃；MS(ESI)m/z:154[M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：7.65(d,J=7.5 Hz,Ar-H,4H),7.50(m,Ar-H,4H),7.40(t,J=7.3 Hz,Ar-H,2H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：141.2,128.7,127.2,127.1。

1.3.2 4-methyl-1,1′-biphenyl mp 47.2～48.6 ℃；MS(ESI)m/z:168[M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：7.76-7.41(m,Ar-H,9H),2.36(s,CH3,3H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ141.2,138.4,137.2,131.0,129.5,128.1,127.1,127.0,21.0。

1.3.3 1-phenylnaphthalene MS(ESI)m/z: 204 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：7.97-7.83(m,Ar-H,3H),7.60-7.48(m,Ar-H,6H),7.47-7.40(m,Ar-H,3H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：140.7,140.2,133.7,131.6,130.0,128.2,127.6,127.2,126.9,126.0,125.7,125.4。

1.3.4 2-methoxy-4′-methyl-1,1′-biphenyl mp 81.2～82.4 ℃；MS(ESI)m/z: 198[M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：7.42(d,J=8.4 Hz,Ar-H,2H),7.30(d,J=7.6 Hz,Ar-H,2H),7.21(d,J=8.0 Hz,Ar-H,2H),7.00(m,Ar-H,1H),6.96(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),3.79(s,OCH3,3H),2.38(s,CH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ：156.5,136.6,135.6,130.8,130.7,129.5,128.8,128.4,120.8,111.2,55.6,21.3。

1.3.5 1-(4-methoxyphenyl)naphthalene mp 115.3～116.7 ℃；MS(ESI)m/z:234[M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ：7.95(m,Ar-H,2H),7.87(d,J=7.9 Hz,Ar-H,1H),7.61-7.40(m,Ar-H,6H),7.12-7.03(m,Ar-H,2H),3.92(s,Ar-OCH3,3H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：158.9,139.9,133.8,133.1,131.8,131.1,128.2,127.3,126.9,126.0,125.9,125.7,125.4,113.7,55.3。

1.3.6 2,2′-dimethoxy-1,1′-biphenyl mp 153.9～154.6 ℃；MS(ESI)m/z: 214[M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 7.32(m,Ar-H,2H),7.23(m,Ar-H,2H),7.07-6.89(m,Ar-H,4H),3.76(s,Ar-OCH3,6H)。13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ：157.1,131.4,128.6,127.9,120.3,111.1,55.7。

1.3.7 2-methoxy-4′-nitro-1,1′-biphenyl mp 62.1～63.3 ℃；MS(ESI)m/z: 229 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ: 8.23(d,J=11.4 Hz,Ar-H,2H),7.69(d,J=11.4 Hz,Ar-H,2H),7.43-7.37(m,Ar-H,1H),7.33-7.31(m,Ar-H,1H),7.09-7.01(m,Ar-H,2H),3.83(s,OCH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ： 156.3,146.5,145.4,130.7,130.4,130.1,128.8,128.1,123.1,121.0,111.3,55.6。

1.3.8 3-phenyl-4H-chromen-4-one mp 127.2～127.8 ℃；MS(ESI)m/z: 222 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.33(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),8.03(s,Ar-H,1H),7.69(m,Ar-H,1H),7.58(d,J=7.6 Hz,Ar-H,2H),7.45(m,Ar-H,5H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ：176.2,156.2,153.1,133.6,131.8,129.0,128.5,128.2,126.5,125.4,125.3,124.6,118.0。

1.3.9 3-(p-tolyl)-4H-chromen-4-one mp 130.8～132.1 ℃；MS(ESI)m/z: 236 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.31(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),8.00(s,Ar-H,1H),7.67(m,Ar-H,1H),7.59-7.38(m,Ar-H,4H),7.25(d,J=7.7 Hz,Ar-H,2H),2.39(s,CH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ： 176.3,156.1,152.7,138.0,133.5,129.6,129.2,128.7,127.0,126.4,125.1,124.5,118.0,21.2。

1.3.10 3-(m-tolyl)-4H-chromen-4-one mp 70.2～71.8 ℃；MS(ESI)m/z: 236 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.33(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),8.01(s,Ar-H,1H),7.68(m,Ar-H,1H),7.52-7.29(m,Ar-H,5H),7.21(d,J=6.1 Hz,Ar-H,1H),2.41(s,CH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ： 176.3,156.1,153.0,138.0,133.5,131.6,129.6,128.9,128.4,126.3,125.9,125.4,125.2,124.5,118.0,21.4。

1.3.11 3-(o-tolyl)-4H-chromen-4-one MS(ESI)m/z: 236 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.31(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),7.89(s,Ar-H,1H),7.70(m,Ar-H,1H),7.51(d,J=8.4 Hz,Ar-H,1H),7.44(m,Ar-H,1H),7.36-7.16(m,Ar-H,4H),2.26(s,CH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ:176.0,156.4,153. 6,138.1,133.6,131.5,130.5,130.2,128.6,126.4,125.8,125.2,118.1,20.0。

1.3.12 3-(3,5-dimethylphenyl)-4H-chromen-4-one mp 69.1～70.5 ℃；MS(ESI)m/z: 250 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.32(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),8.01(s,Ar-H,1H),7.68(m,Ar-H,1H),7.51-7.40(m,Ar-H,2H),7.18(s,Ar-H,2H),7.03(s,Ar-H,1H),2.37(s,CH3,6H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ: 176.4,156.1,153.0,139.3,138.0,133.5,131.6,129.9,126.7,126.4,125.1,122.0,118.0,21.3。

1.3.13 3-(2,4-dimethylphenyl)-4H-chromen-4-one mp 144.0～145.2 ℃；MS(ESI)m/z: 250 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.31(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),7.87(s,Ar-H,1H),7.70(m,Ar-H,1H),7.50(d,J=8.4 Hz,Ar-H,1H),7.43(m,Ar-H,1H),7.12(s,Ar-H,1H),7.07(m,Ar-H,2H),2.37(s,CH3,3H),2.23(s,CH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ:176.1,156.4,153.4,138.4,137.8,133.5,131.0,130.4,128.6,126.5,126.4,125.1,124.8,124.4,118.0,21.1,20.0。

1.3.14 3-(4-methoxyphenyl)-4H-chromen-4-one mp 134.5～135.8 ℃；MS(ESI)m/z: 252 [M]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ： 8.32(d,J=8.0 Hz,Ar-H,1H),8.00(s,Ar-H,1H),7.68(m,Ar-H,1H),7.56-7.37(m,Ar-H,4H),6.98(d,J=8.2 Hz,Ar-H,2H),3.84(s,OCH3,3H)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ：176.4 159.6,156.2,152.5,133.5,130.1,126.4,125.1,125,124.5,124.1,118.0,114.0,55.3。

2 結(jié)果與討論

2.1 氮雜環(huán)卡賓鈀配合物(Cat4)催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)的條件篩選

首先，以氯苯與對(duì)甲基苯硼酸的反應(yīng)為模型反應(yīng)，對(duì)溶劑、堿、催化劑用量等進(jìn)行篩選。由表1可知，以無水乙醇為溶劑，當(dāng)堿使用K3PO4或KOH時(shí)，可以得到很好的收率?？紤]到KOH的強(qiáng)堿性，容易對(duì)帶有功能基團(tuán)的底物造成破壞，最終選用K3PO4作為反應(yīng)體系的堿，進(jìn)一步對(duì)溶劑進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)以無水乙醇效果最好。在對(duì)催化劑用量進(jìn)行優(yōu)化時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著催化劑用量的降低，產(chǎn)率顯著減低。因此，確定最佳條件為：1 mmoL鹵代芳烴，1.2 mmoL芳硼酸，1.5 mmoL K3PO4，3 mL乙醇，反應(yīng)溫度80 ℃，反應(yīng)時(shí)間4 h，催化劑用量0.1%，空氣下直接反應(yīng)。

2.2 鹵代芳烴與芳基硼酸的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)

根據(jù)以上確定的最佳反應(yīng)條件，擴(kuò)大氯代芳烴與芳機(jī)硼酸的范圍，合成了一系列聯(lián)苯類化合物。從表2可見，采用該體系合成各類聯(lián)苯類化合物均有較高的收率。

表1 氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)的條件篩選

Table 1 Screening of the Suzuki-Miyaura coupling reaction catalyzed by theN-heterocyclic carbene palladium complexes

序列 Cat4用量/mmol堿溶劑產(chǎn)率/%序列 Cat4用量/mmol堿溶劑產(chǎn)率/%10.001K3PO4EtOH94100.001K3PO4MeOH7320.001K2CO3EtOH74110.001K3PO4iPrOH8030.001KOHEtOH95120.001K3PO41,4-dioxane040.001NaOHEtOH88130.001K3PO4Toluene050.001Cs2CO3EtOH8140.001K3PO4THF3460.001KOtBuEtOH89150.001K3PO4H2O070.001NaHCO3EtOH7160.0005K3PO4EtOH6380.001Na2CO3EtOH14170.0001K3PO4EtOH2190.001KOAcEtOH0

注：反應(yīng)條件為氯苯(1 mmoL)，對(duì)甲基芳硼酸(1.2 mmoL)，K3PO4(1.5 mmoL)，Cat 4(0.001 mmoL),溶劑(3 mL),反應(yīng)溫度80 ℃，反應(yīng)時(shí)間為4 h，空氣中直接反應(yīng)，氣相色譜法測定產(chǎn)率。

表2 最佳條件下氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化氯代芳烴與芳硼酸的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)

Table 2N-heterocyclic carbene palladium complexes catalyzed Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions under the optimal conditions

序列氯代芳烴芳機(jī)硼酸聯(lián)苯化合物產(chǎn)率/%

注：反應(yīng)條件為氯代芳烴(1 mmoL)，芳硼酸(1.2 mmoL)，K3PO4(1.5 mmoL)，Cat4(0.001 mmoL),乙醇(3 mL),反應(yīng)溫度80 ℃，反應(yīng)時(shí)間為4 h，空氣中直接反應(yīng)，氣相色譜法測定產(chǎn)率。

2.3 3-溴色酮與芳硼酸的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)

為了進(jìn)一步證明該研究在中藥活性成分合成中的應(yīng)用，在該反應(yīng)體系下，以3-溴色酮為原料，催化合成了7個(gè)異黃酮類化合物。表3所合成的7個(gè)異黃酮類化合物產(chǎn)率都在85%之上，可見該催化劑催化活性較高。

表3 最佳條件下氮雜環(huán)卡賓鈀配合物催化3-溴色酮與芳硼酸的Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)

Table 3N-heterocyclic carbene palladium complexes catalyzed cross-coupling reactions of 3-bromine chromone with arylboronic acids under the optimal conditions

序列3-溴色酮芳硼酸異黃酮類化合物產(chǎn)率/%

注：反應(yīng)條件為3-溴色酮(1 mmoL)，芳硼酸(1.2 mmoL)，K3PO4(1.5 mmoL)，Cat4(0.001 mmoL),乙醇(3 mL),反應(yīng)溫度80 ℃，反應(yīng)時(shí)間為4 h，空氣中直接反應(yīng)，氣相色譜測得產(chǎn)率。

3 結(jié)論

本文所報(bào)道的氮雜環(huán)卡賓鈀配合物，合成條件溫和，催化效率高。通過催化Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)，合成了7個(gè)聯(lián)苯類化合物及7個(gè)異黃酮類化合物。所有化合物均經(jīng)過1H NMR和13C NMR表征，以及元素分析確定結(jié)構(gòu)。該反應(yīng)體系具有催化劑容易制備,目標(biāo)產(chǎn)物收率高,操作簡單,后處理方便等優(yōu)點(diǎn)。本研究對(duì)含聯(lián)苯類及異黃酮類化合物中藥活性成分的全合成、半合成或者結(jié)構(gòu)修飾具有一定的參考價(jià)值。

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(責(zé)任編輯：陳翔)

N-heterocyclic carbene palladium complexes: applications for the synthesis of active ingredients of traditional chinese medicine including biphenyl derivatives and isoflavones

LAN Xiaobing1,MAI Jizhong1,LIU Fengshou1,OUYANG Jiasheng1,LI Yanfang1,SHEN Dongsheng1,2

(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Zhongshan528458,China; 2.GuangdongCosmeticsEngineering&TechnologyResearchCenter,Zhongshan528458,China)

Objective To synthesize biphenyl derivatives and isoflavones by Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions catalyzed byN-heterocyclic carbene palladium complexes. Methods AN-heterocyclic carbene palladium complexes was synthesized and developed as an efficient catalyst for the coupling reaction of aryl boronic acids and aryl halides. The optimal reaction conditions were determined via the change of catalyst loading,solvent and alkali. Under the optimal conditions,biphenyl derivatives and isoflavones were obtained. Results AN-heterocyclic carbene palladium complexes was synthesized. The optimal conditions were as follows: 0.001 molN-heterocyclic carbene palladium complexes as catalyst,EtOH as solvent,1.5 mmoL K3PO4as alkali,reaction for 4 h in the air at 80 ℃. Seven biphenyl derivatives and seven isoflavones were obtained and characterized by MS,1H NMR and13C NMR. Conclusion AN-heterocyclic carbene palladium complexes has been synthesized and successfully developed as an efficient catalyst for the Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions. The research could provide reference for synthetic,semi-synthetic or structure modification of active ingredients traditional Chinese medicine.

N-heterocyclic carbene; Suzuki-Miyaura; active ingredients; biphenyl derivatives; isoflavones

2016-09-02

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21004014)

蘭小兵(1990—)，男，2014級(jí)中藥學(xué)專業(yè)碩士，Email:619843282@qq.com；通信作者：申東升(1961—)，男，教授， 主要從事藥物有機(jī)合成研究，Email:sds8@163.com。

時(shí)間：2016-11-24 16:16

http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1413.R.20161124.1616.005.html

R913

A

1006-8783(2016)06-0705-07

10.16809/j.cnki.1006-8783.2016090202