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银杏酸的合成新方法

2016-05-09中国科学院成都有机化学研究所四川成都610041中国科学院大学北京100049

合成化学 2016年4期
关键词:链长苯甲酸甲氧基

(1. 中国科学院 成都有机化学研究所,四川 成都 610041; 2. 中国科学院大学,北京 100049)

·制药技术·

银杏酸的合成新方法

赵剑阳1,2, 王 婷1,2, 刘情情1,2, 朱 槿1, 黄晴菲1*, 王启卫1

(1. 中国科学院 成都有机化学研究所,四川 成都 610041; 2. 中国科学院大学,北京 100049)

报道了一种合成银杏酸类化合物的新方法。以2-羟基-5-甲基苯甲酸为起始原料,经甲基化和溴代反应后,通过Wittig反应构建不同链长侧链合成了2-甲氧基-6-十三碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6a)和2-甲氧基-6-十五碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6b);用钯碳氢化还原6中的碳碳双键后脱除甲基合成了两种不同链长银杏酸,总收率分别为46%和40%,其结构经1H NMR和ESI-MS确证。

2-羟基-5-甲基苯甲酸; 银杏酸; Wittig反应; 脱甲基; 药物合成

银杏酸是银杏中除银杏内酯和银杏黄酮外的又一种活性物质,主要存在于银杏外种皮中[1]。通常研究的银杏酸类化合物是C-6位被不同链长烷基或烯基取代的水杨酸衍生物,取代烷基或烯基由13~17个碳原子组成[1]。因其具有强烈的杀虫[2]、抑菌杀菌[3]、消炎、抗过敏及抗肿瘤[4]等活性而被广泛应用于植物农药的开发和新药的研究中。银杏酸主要从植物中提取,来源十分有限,且难以分离纯化[1],因此研究其化学合成具有重要意义。目前,银杏酸的合成方法报道较少,合成总收率较低,制备成本较高,不易大批量生产。

本文参考文献[5-7]方法,以2-羟基-5-甲基苯甲酸(2)为起始原料,经甲基化、溴代丁二酰亚胺(NBS)溴代制得2-溴甲基-6-甲氧基苯甲酸甲酯(4);通过Wittig反应构建C-6位取代侧链合成了2-甲氧基-6-十三碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6a)和2-甲氧基-6-十五碳-1-烯基苯甲酸甲酯(6b);用钯碳氢化还原6中的碳碳双键后脱除甲基合成了两种不同链长银杏酸(1a和1b, Scheme 1),总收率分别为46%和40%,其结构经1H NMR和ESI-MS确证。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker-300型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);Agilent 1100LC/MSD型质谱仪。

薄层层析和柱层析用硅胶,山东青岛海洋化工厂;钯碳催化剂,阿尔法试剂公司;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 3的合成

在反应瓶中加入2 6.34 g(41.88 mmol)和丙酮100 mL,搅拌下加入碳酸钾17.34 g(125.46 mmol),硫酸二甲酯12.60 g(99.90 mmol)和四正丁基碘化胺0.77 g(2.09 mmol),回流反应至终点(TLC监测)。减压蒸除溶剂,残留物经硅胶柱层析[洗脱剂:A=V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=30/1]纯化得黄色油状物2-甲氧基-6-甲基苯甲酸甲酯(3)6.63 g,收率88%;1H NMRδ: 7.21~7.27(m, 1H), 6.80(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.76(d,J=8.4 Hz, 1H), 3.91(s, 3H), 3.82(s, 3H), 2.28(s, 3H)。表征数据与文献[8]报道一致。

(2) 4的合成

在反应瓶中加入3 0.54 g(3.00 mmol)和四氯化碳10 mL,搅拌下加入溴代丁二酰亚胺(NBS)0.54 g(3.03 mmol)和过氧化苯甲酰(BPO)0.036 g(0.15 mmol),回流至反应终点(TLC监测)。冷却至室温,依次用饱和碳酸氢钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤,减压蒸除溶剂,残留物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=30/1)纯化得黄色油状物2-甲氧基-6-溴甲基苯甲酸甲酯(4)0.57 g,收率74%;1H NMRδ: 7.35(t,J=6.7 Hz, 1H), 7.00(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.99(d,J=8.4 Hz, 1H), 4.49(s, 2H), 3.96(s, 3H), 3.84(s, 3H)。表征数据与文献[8]报道一致。

(3) 5的合成

在反应瓶中依次加入4 2.68 g(10.40 mmol),乙腈30 mL和三苯基膦2.72 g(10.40 mmol), N2保护,搅拌下回流反应至终点(TLC监测)。冷却至室温,冰浴冷却下加入乙醚,搅拌,过滤,滤饼干燥得白色固体3-甲氧基-2-甲氧羰基苄基三苯基溴化膦(5)4.88 g,收率97%,未经纯化直接进行下步反应。

(4) 6的合成(以6a为例)

在反应瓶中加入5 1.12 g(2.47 mmol)和干燥THF 15 mL, N2保护,搅拌下于-40 ℃加入双三甲基硅基胺基锂3.0 mL(2.96 mmol)的THF(5 mL)溶液,恒温反应1.5 h;缓慢加入十二醛0.55 g(2.96 mmol)的THF(5 mL)溶液,加毕,恒温反应1 h;于0 ℃反应1 h;于室温反应10 h(TLC监测)。加水淬灭反应,用乙酸乙酯萃取,合并萃取液,干燥,浓缩,残留物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=50/1)纯化得无色油状液体6a 0.72 g。

用类似的方法合成无色油状液体6b。

6a: 收率84%;1H NMRδ: 7.26~7.33(m, 1H), 7.10(d,J=7.9 Hz, 1H), 6.80(d,J=8.2 Hz, 1H), 6.22~6.36(m, 2H), 3.91(s, 3H), 3.83(s, 3H), 2.10~2.19(m, 2H), 1.26~1.48(m, 18H), 0.88(t,J=6.6 Hz, 3H)。表征数据与文献[7]报道一致。

6b: 收率88%;1H NMRδ: 7.25~7.30(m, 1H), 7.10(d,J=7.9 Hz, 1H), 6.77(d,J=8.2 Hz, 1H), 6.15~6.32(m, 2H), 4.40(s, 3H), 3.88(s, 3H), 2.05~2.30(m, 2H), 1.26~1.45(m, 22H), 0.88(t,J=6.6 Hz, 3H)。表征数据与文献[7]报道一致。

(5) 7的合成(以7a为例)

在反应瓶中加入6a 1.43 g(4.30 mmol), 10%钯碳0.14 g和无水甲醇30 mL,用氢气置换,搅拌下于室温反应至终点(TLC监测)。用硅藻土过滤,滤液减压蒸除溶剂得2-甲氧基-6-十三烷基苯甲酸甲酯(7a)1.43 g。

用类似方法合成2-甲氧基-6-十五烷基苯甲酸甲酯(7b)。

7a: 白色固体,收率99%;1H NMRδ: 7.24~7.29(m, 1H), 6.82(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.76(d,J=8.4 Hz, 1H), 3.91(s, 3H), 3.82(s, 3H), 2.52(t,J=8.0 Hz, 2H), 1.17~1.25(m, 22H), 0.88(m, 3H)。表征数据与文献[9]报道一致。

7b: 白色固体,收率98%;1H NMRδ: 7.23~7.29(m, 1H), 6.82(d,J=7.7 Hz, 1H), 6.75(d,J=8.3 Hz, 1H), 3.90(s, 3H), 3.82(s, 3H), 2.22(t,J=7.8 Hz, 2H), 1.17~1.25(m, 26H), 0.88(m, 3H)。表征数据与文献[9]报道一致。

(6) 8的合成(以8a为例)

在反应瓶中加入7a 2.47 g(7.10 mmol)和无水甲醇15 mL,搅拌下加入氢氧化钠4.05 g(101.25 mmol)水(18 mL)溶液和二甲亚砜15 mL,回流反应至终点(TLC监测)。用1 mol·L-1盐酸调至pH 2,用二氯甲烷萃取,合并萃取液,干燥,浓缩得2-甲氧基-6-十三烷基苯甲酸(8a)2.08 g。

用类似方法合成2-甲氧基-6-十五烷基苯甲酸(8b)。

8a: 白色固体,收率99%;1H NMRδ: 7.26~7.34(m, 1H), 6.87(d,J=7.8 Hz, 1H), 6.81(d,J=8.4 Hz, 1H), 3.89(s, 3H), 2.73(t,J=7.8 Hz, 2H), 1.25~1.31(m, 22H), 0.88(t,J=6.5 Hz, 3H)。

8b: 白色固体,收率93%;1H NMRδ: 7.29~7.35(m, 1H), 6.88(d,J=7.8 Hz, 1H), 6.75(d,J=8.4 Hz, 1H), 3.90(s, 3H), 2.75(t,J=7.8 Hz, 2H), 1.25~1.31(m, 26H), 0.88(t,J=6.5 Hz, 3H)。

(7) 1的合成(以1a为例)

在反应瓶中加入8a 0.19 g(0.56 mmol)和二氯甲烷10 mL, N2保护,搅拌下于-40 ℃加入三溴化硼0.31 g(1.23 mmol)的二氯甲烷(5 mL)溶液,恒温反应1 h;于0 ℃反应1 h;于室温反应2 h(TLC监测)。冰浴冷却下加水淬灭反应,有机相用饱和氯化钠溶液洗涤,干燥并浓缩得白色固体1a 0.16 g。

用类似方法合成1b。

1a: 白色固体,收率88%;1H NMRδ: 7.31~7.36(m, 1H), 6.87(d,J=7.8 Hz, 1H), 6.75(d,J=6.9 Hz, 1H), 2.96(t,J=7.9 Hz, 2H), 1.19~1.25(m, 22H), 0.88(t,J=6.5 Hz, 3H); ESI-MSm/z: 319.227 2{[M-H]-}。表征数据与文献[6,9]报道一致。

1b: 白色固体,收率78%;1H NMRδ: 7.31~7.36(m, 1H), 6.83(d,J=7.8 Hz, 1H), 6.75(d,J=6.9 Hz, 1H), 2.93(t,J=7.9 Hz, 2H), 1.19~1.25(m, 26H), 0.88(t,J=6.5 Hz, 3H); ESI-MSm/z: 347.258 7{[M-H]-}。表征数据与文献[6,9]报道一致。

银杏酸类化合物的合成中,C-6位取代侧链的构建是关键。本文采用经典的Wittig反应构建取代侧链,取得良好的效果。

在6的合成中,按文献方法反应时间长、条件苛刻,且对于13个碳以上侧链反应效果不好,推测文献中所用的三乙胺碱性不强,对于长链脂肪醛反应活性不够。故我们采用碱性更强的双三甲基硅基胺基锂在-40 ℃反应条件下,缓慢滴加入长链脂肪醛,控制滴加速度,尽可能减少副反应,然后梯度升温,高收率地制得6a和6b。此外,采用甲基保护酚羟基的策略,操作简单,脱保护工艺成熟,后处理简单,收率较高。

设计以2-羟基-6-甲基苯甲酸为起始原料,经七步反应了两种不同链长银杏酸,总收率分别提高至46%和40%。该方法操作简单,各步反应收率高,适合大量制备,为银杏酸类化合物的制备提供新的方法。

[1] 张裴,刘前,童元峰,等. 银杏酸单体的合成及构效关系研究进展[J].天然产物研究与开发,2010, 22:343-345,322.

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A Novel Synthetic Method for Ginkgolic Acid

ZHAO Jian-yang1,2, WANG Ting1,2, LIU Qing-qing1,2,ZHU Jin1, HUANG Qing-fei1*, WANG Qi-wei1

(1. Chengdu Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China;2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

A novel method for the synthesis of the ginkgolic acid was reported. 2-Methoxy-6-tridec-1-enylbenzoic acid methyl este(6a) and 2-methoxy-6-pentadec-1-enylbenzoic acid methyl ester(6b) were synthesized by methlation,N-bromosuccinimide substitution and constructing different long chain olefins via Wittig reaction from 2-methy-5-hydroxy benzoic acid. Two ginkgolic acids with different long chains were synthesized by reduction of carbon carbon double bond of 6 with palladium carbon then demethylating, the total yield were 46% and 40%, respectively. The structures were confirmed by1H NMR and ESI-MS.

2-methy-5-hydroxy benzoic acid; ginkgolic acid; Wittig reaction; demethylation; drug synthesis

2015-11-30;

2016-02-08

成都市高新区创新创业人才奖

赵剑阳(1989-),男,汉族,湖北咸宁人,硕士研究生,主要从事有机合成研究。 E-mail: zhaojianyang13@163.com

黄晴菲,助理研究员, Tel. 028-85238597, E-mail: qfhuang@cioc.ac.cn

O625.5; R914.5

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.04.15395

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