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3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成

2010-09-22陈旭冰普正文陈光勇刘光明

大理大学学报 2010年12期
关键词:丙烯醛苯乙酮重排

陈旭冰,普正文,陈光勇,刘光明

(大理学院药学院,云南大理 671000)

3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成

陈旭冰,普正文,陈光勇*,刘光明

(大理学院药学院,云南大理 671000)

目的:以苯酚为原料,经酯化、Fries重排、烷基化、Vislsmeier反应等,合成3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛。方法:查阅、分析、归纳相关文献,设计出3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯的合成路线,运用化学合成法合成该目标产物,并检测其纯度。结果:通过实验研究,合成了-3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛。结论:3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的熔点为88~90℃,收率76.9%,纯度98.21%。

3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛;对羟基苯乙酮;4-苄氧基;酯化反应

丹参是我国传统医学中常用药物之一,有悠久的临床应用历史。近年来采用现代医学方法,结合化学、分子生物学和细胞生物学等多种科学的技术手段,对丹参进行了比较系统的研究,取得了大量新的认识和实验结果,并开发出一系列疗效良好的临床应用药物。有研究证实了丹参的水溶性成分丹参素的结构,此后陆续发现了数10种水溶性成分,并确认其化学结构,分别命名为丹酚酸A、丹酚酸B、丹酚酸C、丹酚酸D等等〔1-4〕。由于天然丹参资源有限,加上其种植、提取、纯化困难,丹酚酸B含量较低,各种成分相互作用造成性质不稳定、易氧化等都影响了丹酚酸B临床用药的质量和药物的进一步开发利用〔5〕。在对其进行全合成时,3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛是必须的中间体,为此,我们展开了对该化合物的合成研究。结合文献〔6-9〕报道,以苯酚为原料,合成了3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛。见图1。

图1 3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛结构式

1 仪器与试剂

1.1 仪器 Agilent1100高效液相色谱仪(美国Agilent公司,真空在线脱气机,四元泵,自动进样器,柱温箱,DAD检测器,Agilent chemstation化学工作站),RD1型熔点测定仪(天津国铭医药设备有限公司,温度计未经校正)。

1.2 原料与试剂 苯酚、乙酐、三氯甲烷、乙酸乙酯、氯化苄、无水乙醇、三氯氧磷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、石油醚、甲醇、无水三氯化铝、无水硫酸钠、无水碳酸钾、碘化钾、氯化铵、乙酸钠等(以上试剂均为分析纯)、蒸馏水(自制)、活性炭为工业级。

2 试验操作

2.1 乙酸苯酯的合成 在干燥的装有回流冷凝管的三口烧瓶中,加入苯酚400 g(4.25mol),乙酸酐480 g(4.70mol),搅拌均匀,缓慢加热至沸腾,回流3h后,薄层层析(TLC)检验反应完全,冷至室温,加入少量的蒸馏水,用分液漏斗分出有机相,蒸馏水多次萃取,直至pH测定为近中性,再用无水硫酸钠干燥过夜,常压蒸馏收集184~190 ℃馏分〔10-13〕(有文献〔6〕报道为190~198 ℃),得无色透明液体,收率92.1%。

2.2 对羟基苯乙酮的合成

2.2.1 Fries重排反应 在干燥的装有电动搅拌器、温度计和加料漏斗的三口烧瓶中加入乙酸苯酯100 g(0.73 mol)搅拌,加入120 mL三氯甲烷作为反应的溶剂,于室温下分次缓慢加入无水三氯化铝120 g(0.90mol),室温搅拌10min,并升温至25 ℃反应4.5 h,停止加热。将反应液倾入盛有过量蒸馏水的烧杯中,分解多余的无水三氯化铝,充分搅拌,冷却至室温。用分液漏斗分出氯仿层,回收氯仿,得棕黄色固体,抽滤得对羟基苯乙酮粗品〔14-15〕。

2.2.2 纯化 将对羟基苯乙酮粗品与120 m L蒸馏水混合后加热至沸腾,从该混合液中用萃取法除去油层,加入活性炭煮沸脱色30min,趁热过滤得无色透明液体,室温下静置冷却析晶,将结晶过滤,干燥,得白色固体53.1 g。产率60.5%,熔点109.7~111.3℃。

3 4-苄氧基苯乙酮的合成

将34 g(0.25 mol)对羟基苯乙酮、39 g(0.3 mol)氯苄、28 g无水碳酸钾、1.6 g碘化钾加入250mL三口烧瓶中,加入170mL无水乙醇,搅拌,加热回流反应6 h,TLC检测反应完全。将反应液倾入1 000 m L蒸馏水中,充分搅拌,除去无机盐。抽滤得白色颗粒状固体,再用无水乙醇重结晶,干燥,得4-苄氧基苯乙酮52.4 g,收率89.4%,mp91.5~92.1 ℃,与文献〔9〕报道基本一致。

4 3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成

4.1 Vislsmeier试剂的制备 在冰水浴中,将三氯氧磷7.9 g(52mol)滴加到8mLDMF溶液中,搅拌反应20min,冰水浴冷却,得无色透明液体。将反应液移入恒压滴液漏斗中备用。

4.2 3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成 将制备得到的Vislsmeier试剂滴加到含有4.2 g(20mol)4-苄氧基苯乙酮的20 mL DMF溶液中,室温搅拌20 min,加热至65~70 ℃,反应8 h,TLC检测反应完全。将反应液倾入25.0 g乙酸钠和30.0 g氯化铵的250mL冰水中,静置过夜,析出固体,抽滤得棕黄色固体,750 mL蒸馏水重结晶,40 mL无水乙醇洗涤,得橘黄色固体3.7 g,收率76.9%。mp88.7~91.3℃,高效液相色谱法(HPLC)测含量为98.21%。

5 结果与讨论

对羟基苯乙酮的合成是一个比较经典的反应,也是最关键的一步,重排反应的条件相对难以控制,温度偏高或偏低都会影响到收率,甚至得不到目标化合物。终产物3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成,也需要控制好反应的条件,才能提高收率。在4-苄氧基苯乙酮的合成过程中,条件比较温和、收率也高。所以,主要对Fries重排和最后一步反应进行了实验研究,并考察了相关反应条件。

5.1 对羟基苯乙酮合成条件的考察 乙酸苯酯在无水三氯化铝作用下进行Fries重排是生成对羟基苯乙酮的关键。而在影响重排的诸多因素中,反应温度对产物结构影响较大。低温适宜于对位酚酮的生成,高温则有利于邻位异构体的生成。反应时间也直接影响产物的收率。结果见表1。

表1 反应温度、时间对羟基苯乙酮收率的影响

由表1可见,反应时间4.5 h,反应温度20~25℃收率最高,可达60.5%。

5.2 3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛合成条件的考察

5.2.1 温度及时间的影响 3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成中,以TLC跟踪反应,不同的反应温度到达反应完全的时间也有所不同,考核了几组条件,结果见表2。

表2 反应温度、时间对3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛收率的影响

由表2可见,3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛的合成条件中,反应温度65~70℃,反应时间为6.5 h,能获得较高的产率,可达76.9%。

5.2.2 重结晶溶剂的选择 选择如下几种溶剂系统进行重结晶:①甲醇;②乙酸乙酯;③无水乙醇;④蒸馏水;⑤石油醚;⑥甲醇-乙酸乙酯,其中以蒸馏水为重结晶溶剂,无水乙醇洗涤,重结晶效果最佳。

以对羟基苯乙酮合成4-苄氧基苯乙酮,反应的条件相对温和,TLC跟踪检测反应完全后结晶即可。而以4-羟基苯乙酮合成3-氯-3-(4-苄氧基)-3-苯丙烯醛时,需要严格控制好反应的温度在65~70℃之间,选择合适的重结晶溶剂系统进行重结晶,可提高目标化合物的纯度。

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(责任编辑 蒋 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

大理学院青年科学基金资助项目(2008X59)

2010-09-14

陈旭冰,讲师,主要从事药物化学研究.

*通信作者:陈光勇,副教授,电话:0872-2257409.

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