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新型(Z)—2—(2—碘苯基)—二苯乙烯的合成

2016-07-10马冬梅孙京周明东

当代化工 2016年8期
关键词:乙酸乙酯室温

马冬梅 孙京 周明东

摘 要:报道了一种新型的有机化合物及其合成方法。以2,2'-溴-1,1'-联苯为起始原料,通过甲酰化、醛保护、卤素交换、脱保护、Wittig反应首次合成了(Z)-2-(2-碘苯基)-二苯乙烯,总收率可以达到40%。(Z)-2-(2-碘苯基)-二苯乙烯的结构经1H NMR、13C NMR、IR和MS表征。

关 键 词:联苯;乙烯;芳基碘;全合成

中图分类号:TQ 203 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2016)08-1669-03

Abstract: The synthesis method of a novel organic compound was introduced. By formylation, aldehyde protection, halogen exchange, deprotection and Wittig reaction, (Z)-2-(2-iodophenyl)-stilbene was synthesized from 2,2'-bromo-1,1'-biphenyl, with total yield of 40%. The structure was confirmed by 1H NMR, 13C NMR, IR and MS.

Key words: biphenyl; vinyl; aryl iodide; total synthesis

1,2-二苯乙烯,又稱茋(stilbene),是天然产物芪类化合物的单体,其具有非常重要的生物活性。芪类化合物有顺式和反式两种结构,具有典型的共轭结构,其独特的结构特点使其在食品、化妆品、染料、材料科学、医学等领域都有着广泛的应用[1]。

随着人们发现二苯乙烯具有生物活性,二苯乙烯衍生物的研究也逐渐引起科研工作者的关注。二苯乙烯类化合物越来越多的活性被不断地发现[2,3],这丰富了其应用范围。因此研究新型的二苯乙烯类化合物及其合成,具有非常重要的实用价值[4],同时基于此类化合物的合成报道还很少见。

本文报道了一种新型的有机化合物(Z)-2-(2-碘苯基)-二苯乙烯的合成方法,以2,2'-溴-1,1'-联苯为起始原料采用合成路线如图1。

1 实验部分

1.1 试剂及仪器

四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、2,2'-溴-1,1'-联苯、三氟甲磺酸三甲基硅酯、1,2-双(三甲基硅氧基)乙烷、碘单质、(苄基)三苯基氯化磷、双(三甲氧硅基)氨基钠、正丁基锂、均为分析纯。

无水四氢呋喃是通过用二苯甲酮作指示剂条件下与金属钠回流制得,无水二氯甲烷通过与氢化钙回流制得。

AVANCE III 400 核磁共振仪,德国布鲁克公司;Nicolet Avatar 330 傅立叶变换红外光谱仪,美国热电公司;1100LC/MSD SL 质谱仪,美国Agilent 公司。

1.2 合成

1.2.1 2-溴-2'-甲酰基-1,1'-联苯的合成[5]

在无水无氧条件下,将2,2'-溴-1,1'-联苯(20.000 g, 64.5 mmol)溶解于无水四氢呋喃(250 mL)中并冷却到-78 oC,随后逐滴加入正丁基锂 (2.4 M in pentane, 29.2 mL, 70.0 mmol)。反应混合物在-78 oC搅拌1.5 h后,逐滴加入被四氢呋喃(40 mL)稀释过的N,N'-二甲基甲酰胺(5.0 mL, 66.0 mmol)。混合物继续在-78 oC搅拌3 h后,将其从冷冻泵中取出并使其温度自然升至室温。在室温条件下搅拌24 h后用饱和氯化铵溶液(100.0 mL)猝灭,然后用乙酸乙酯(50.0 mL×3)萃取有机层并用无水硫酸镁干燥、过滤、用减压法去除溶剂。过硅胶色谱法纯化(洗脱剂:石油醚∶乙酸乙酯=30∶1)即可得到2; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.79 (s, 1 H), 8.04 (dd, J = 7.6, 1.2 Hz, 1 H), 7.71~7.64 (m, 2 H), 7.72~7.58 (m, 1 H), 7.41~7.34 (m, 1 H), 7.35~7.27 (m, 1 H)。

1.2.2 2-碘-2'-甲酰基-1,1'-联苯的合成[5]

在无水无氧条件下,将2'-溴-2-甲酰基-1,1'-联苯(3.397 g, 13.1 mmol)和1,2-双(三甲基硅氧基)乙烷(4.5 g , 21.6 mmol)溶于无水二氯甲烷中,冷却至-45 ℃,加入催化量的三氟甲磺酸三甲基硅酯(67 μL, 2 mol%)。反应在-45 oC搅拌直至2'-溴-2-甲酰基-1,1'-联苯完全转化为缩醛。加入吡啶(0.5 mL)淬灭反应。反应混合液用饱和亚硫酸氢钠溶液(30.0 mL),食盐水(30.0 mL)和乙酸乙酯(30.0 mL×3)洗涤。用硫酸镁干燥有机层,过滤,浓缩得到缩醛3(3.823 g)。将缩醛溶解于无水四氢呋喃(250 mL)中并冷却到-78 oC,随后逐滴加入正丁基锂(2.4 M in pentane, 29.2 mL, 70.0 mmol)。反应混合物在-78 oC搅拌1.5 h后,逐滴加入被四氢呋喃(40 mL)溶解的碘单质(5.0 mL, 66.0 mmol)。混合物继续在-78 oC搅拌3 h后,将其从冷冻泵中取出并使其温度自然升至室温。在室温条件下搅拌24 h后用饱和硫代硫酸钠溶液(100.0 mL)猝灭。用乙酸乙酯(50.0 mL×3)萃取有机层并用无水硫酸镁干燥、过滤、浓缩即可得到碘交换产品4(14.030 g, 84%)。在室温下,粗产物和3.5倍当量的FeCl3·6H2O(16.011 g,58.5 mmol)在二氯甲烷(100 mL)和乙腈(25 mL)混合溶剂中搅拌4.5 h。用减压法除去溶剂。通过硅胶色谱法纯化(洗脱剂:石油醚∶乙酸乙酯= 30∶1),得到5(4.815 g,三个步骤总产率82%);1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.72 (s, 1 H), 8.03 (dd, J = 8.0, 0.8 Hz, 1 H), 8.02 (dd, J = 8.0, 0.8 Hz, 1 H), 7.66 (td, J = 7.6, 1.2 Hz, 1 H), 7.55 (t, J = 7.6, 1.2 Hz, 1 H), 7.44 (td, J = 7.6, 1.2 Hz, 1 H), 7.33~7.24 (m, 2 H), 7.15~7.09 (m, 1 H)。

1.2.3 (Z)-2-(2-碘苯基)-二苯乙烯的合成[6]

在无水无氧条件下,将(苄基)三苯基氯化磷(5.822 g, 15.0 mmol)和无水四氢呋喃(140.0 mL)冷却到-78 oC,随后,逐滴加入双(三甲氧硅基)氨基钠(2.0 M in THF, 6.0 mL, 12.0 mmol),反应在-78 oC继续搅拌2 h。将溶解在四氢呋喃中的2'-碘-2-甲酰基-1,1'-联苯(3.650 g, 11.9 mmol)逐滴加入该体系。反应继续搅拌5.5 h后将其从冷冻泵中取出使其自然恢复至室温。用减压法去除溶剂,通过硅胶色谱法纯化(洗脱液: 石油醚∶乙酸乙酯 = 40∶1),得到1(2.728 g, 60%),液体;1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.98 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 7.43~7.30 (m, 5 H), 7.28~7.19 (m, 6 H), 7.07 (td, J = 8.0, 1.6 Hz, 1 H), 6.47 (d, J = 12.2 Hz, 1 H), 6.29 (d, J = 12.2 Hz, 1 H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 146.0, 143.9, 138.9, 136.9, 135.7, 130.5, 130.1, 129.9, 129.2, 129.0, 128.9, 128.8, 128.1, 127.8, 127.5, 127.1, 127.0, 99.9; IR (neat) 1493, 1460, 1444, 1427 cm-1; HRMS (EI) calcd for C20H15I: 382.0218, found:382.0216。

2 結 论

本文以2,2'-溴-1,1'-联苯为起始原料,通过甲酰化、醛保护、卤素交换、脱保护,Wittig反应制得最终产品,总产率可以达到40%。用该方法制得的产品只有Z构型,顺式构型对该分子中碘的位阻作用最小,对该化合物的后续发展十分有利。

参考文献:

[1] Zhao S, Yu Y, Zhang Y. Recent Advances in the Synthesis of Stilbenes[J]. Chin. J. Org. Chem. ,2013, 33:1851-1873.

[2] 胡存华,叶少剑,赵立波,王嘉陵. 五种二苯乙烯类化合物对一氧化氮介导的血管舒张反应的影响及构效关系[J]. 中国医院药学杂志,2006,26(7):826-829.

[3] 刘其礼,班栩,张俊红,等. 二苯乙烯苷对大鼠主动脉舒张作用及其一氧化氮含量的影响[J]. 中国药理学与毒理学杂志,2004,18(4):289-293.

[4] Hosokawa C, Higashi H, Nakamura H,et al. Highly efficient blue electroluminescence from a distyrylarylene emitting layer with a new dopant [J].Appl. Phys. Lett., 1995,67(26):3853-3855.

[5] Lai H, Huang Z, Wu Q Qin Y. Synthesis of Novel Enantiopure Biphenyl P,N-Ligands and Application in Palladium-Catalyzed Asymmetric Addition of Arylboronic Acids to N-Benzylisatin[J]. Org. Chem. ,2009, 74: 283-288.

[6] Byrne P A, Gilheany D G.Unequivocal Experimental Evidence for a Unified Lithium Salt-Free Wittig Reaction Mechanism for All Phosphonium Ylide Types: Reactions with β-Heteroatom- Substituted Aldehydes Are Consistently Selective for cis- Oxaphosphetane-Derived Products [J].J. Am. Chem. Soc. ,2012, 134:9225-9239.

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