取代羟基查尔酮化合物的合成与表征.pdf

化 学 世 界 取代羟基查尔酮化合物 的合成与表征 高复兴 薛灵芬 陈光辉 熊小琴 李在顺 河南信 阳师范学院 化学化工学 院 河南 信 阳 4 6 4 0 0 0 摘 要 查尔酮类化合物是合成黄酮类药物的重要 中间体 而且它本身也具有广泛的药理活性 在 稀碱 催化 下 于 7 5 8 O 反 应 1 5 h 苯 乙酮分 别 与 水杨 醛 5 一 氯 水 杨 醛 5 一 硝 基 水 杨 醛 进行 交 叉羟 醛缩合反应 合成 了其 中两个鲜见文献报道的查尔酮类化合物 产物通过元素分析 I R H NMR MS进行 了结构 确证 关键 词 取代 查 尔酮 羟醛 缩合 合 成 表 征 中图分 类号 O6 2 2 4 文献 标志码 A 文章 编 号 0 3 6 7 6 3 5 8 2 0 1 2 0 5 0 2 9 4 0 3 S y n t h e s is a n d Ch a r a ct e r i z a t i0 n o f S u b s t it u t e d Hy d r o x y l a t e d Ch a l co n e GAO Fu x in g XUE Li n g f e n CHEN Gu a n g h u i XI ONG Xia o q in LI Z a i s h u n C o l l e g e o f C h e mi s t r y a n d C h e mic a l E n v ir o n me n t Xin y a n g No r ma l U n i v e r s i t y He n a n Xi n y a n g 4 6 4 0 0 0 C h in a Ab s t r a ct Ch a l co ne is a n i m p or t a nt int e r me di a t e f o r s yn t he s iz in g f l a v o ne s a n d it s e l f s h o ws a wi de v a r ie t y o f p h a r ma ce u t ica l a ct i v i t ie s Th e cr o s s a l d o l co n d e n s a t i o n o f a ce t o p h e n o n e wit h s a l icy l a l d e h y d e a n d 5 一 ch l o r o s a l i cy l a l d e h y d e a n d 5 一 n i t r o s a l icy l a l d e h y d e r e s p e ct iv e l y wa s ca t a l y z e d b y a d il u t e s o d iu m h y d r o x id e s o l u t i o n a t 7 5 8 0 2 in 1 5 h Twe n o v e l s u b s t it u t e d e h a l co n e co mp o u n d s we r e s y n t h e s iz e d a n d t h e ir s t r u ct u r e s we r e co n f ir me d b y e l e me n t a l a n a l y s is I R H NM R a n d MS s p e ct r a Ke y wo r d s s u b s t it u t e d ch a l co n e a l d o l co n d e n s a t io n s y n t h e s is ch a r a ct e r iz a t io n 查尔酮属于黄酮类的天然有机化合物 不仅是 合成黄酮 黄酮醇等类药物 以及香料 的重要有机中 间体 而且它本身也具有广泛 的生理活性 如抗炎 抗病毒 抗菌 抗肿瘤 抗心血管疾病等活性 1 目 前关于取代查尔酮合成的报道不多 而且反应条 件 不易控制 副反应多 反应收率较低 实验结果重复 性不高嗍 经典的取代查尔酮的合成方法是 室温 2 5 3 0 醇溶液中 强碱催化取代苯乙酮与取代苯 甲醛的羟醛缩合得到 据报道二芳环中任何一环上 羟基的存在对缩合产物收率影响很大 例如 水杨醛 与苯 乙酮缩合物收率仅为 1 0 7 6 为此 有使用 羟基保护方法合成羟基查尔酮的 但 此法实验操作 麻烦 反应不彻底 产物分离精制 困难 有使用酸催 化合成方法 的 但是反应时间长达 6 h 反应温度高 达 1 2 0 而产物收率只有 3 O 5 2 7 笔者认 为 经典方法合成羟基查尔酮的收率低 除了碱性环 境下酚羟基容易被氧化发生副反应外 8 酚氧负离 子对反应 中心的钝化作用不可忽视 它可能使缩合 反应的活性降低 进而影响缩合产物 的收率 基 于 这一认识 本文仍然采取简便经典的合成方式 通过 适当延长反应时间 提高反应温度 选用取代水杨醛 和苯乙酮为原料 以较好的收率 合成得到了新型羟 基查尔酮类化合物 并通过元素分析 I R H NMR 和 MS分析表征 确定 了化合物的结构 合成路线 收稿 日期 2 0 1 1 0 9 2 7 修回 日期 2 0 1 1 一 1 0 1 7 基金项 目 河南 省 自然科学基金 0 9 2 3 0 0 4 1 O O 3 2 作者简介 i 1 1 9 6 3 一 男 河南信阳人 副教授 主要从 事有机化学教学 和科研 E ma i l x y g f x y a h o o e o m cn 第 5 期 如 下 O 3 4 0H C H 3 R R H CI NO2 化 学 世 界 1实验部 分 1 1 试剂与仪器 苯乙酮 水杨醛 5 一 氯水杨醛均为 AR 5 一 硝基水 杨 醛 为含 量 9 8 其 它试 剂为 市售 AR或 C P D J电子天平 福 州闽衡 电子仪 器有 限公 司 wR s 1 A数 字熔 点仪 上海 精密科 学仪 器有 限公 司 S HB I l l 循环水式多用真空泵 郑州长城科工贸 有 限公 司 TE NS OR 2 7红外 光谱仪 德 国 B r u k e r 公 司 Av a n ce AV 一 5 0 0核磁共振仪 瑞士 B r u k e r 公 司 Micr o ma s s Q TOF micr o 质 谱 仪 英 国 Micr o ma s s 公司 E l e me n t a r Va r i o E L H I 型元素分 析仪 德 国 E l e me n t a r 公司 1 2实验 1 2 1 2 一 羟基 查尔 酮 的制备 向分别装有滴液漏斗 回流冷凝管 的 1 0 0 mL双 颈 圆底 烧 瓶 中 加入 1 5 2 4 g 1 2 5 retoo 1 水 杨 醛 1 0 mL 9 5 质 量分 数 以下 同 乙醇 开启 电磁 搅拌 器 于室温下滴加 1 5 mL 1 0 质量分数 以下同 氢氧化钠溶液 然后 向反应瓶 中缓慢滴加溶有苯乙 酮 1 5 0 g 1 2 5 retoo 1 的 9 5 乙醇 8 mL 升高油浴 温度至 7 5 8 0 回流反应 1 5 h 而后搅拌 自然冷 却 至 室温 用 1 1盐 酸 酸 化 调 节 p H 至 5 6 于 O 左右放置过夜 析出结晶 抽滤 用适量冰水洗涤 2次 用 9 5 乙醇重结晶 抽滤 干燥 得黄绿色结晶 1 1 6 g 产率 4 1 4 mp l 4 0 1 4 2 2 文献值 1 4 1 1 4 2 元素分析 实测值 计算值 C 8 0 0 3 8 0 3 4 H 5 1 5 5 3 9 H NM R DMS O d 8 1 0 6 9 0 6 9 3 1 H t J一 7 5 0 Hz H 6 9 9 7 0 1 1 H d J一8 1 0 Hz H 7 2 9 7 3 2 1 H t J一 7 6 Hz H 7 5 7 7 6 0 2 H t j一 7 7 5 Hz H H 7 6 6 7 6 8 1 H r n H 7 8 7 7 9 0 2 H I T I J B 一 1 5 7 5 Hz J 4 5 8 1 0 Hz H H 8 1 0 8 1 3 3 H t J B 一 1 6 1 0 Hz J 2 一 6 9 5 Hz HB H H I R KB r cm 29 5 3 2 0 7 1 6 4 0 MS E S I m 2 2 5 M 1 1 2 2 5 一 氯一 2 一 羟基查尔酮的制备 合成方 法 同前 得 淡 黄 色产 物 1 9 O g 产率 7 3 6 9 mp 1 4 5 1 4 7 元素分析 实测值 计 算值 C 7 O O 5 6 9 6 6 H 4 4 2 4 2 9 H NMR DMS O d 艿 1 0 一 6 9 6 6 9 7 1 H d J一 8 7 5 Hz H 7 3 0 7 3 2 1 H d d J 8 7 0 Hz 2 6 Hz H 7 5 6 7 5 9 2 H t J一 7 5 0 Hz H H 7 6 1 7 6 4 1 H m H 7 6 6 7 6 9 1 H t J一7 3 0 Hz H 7 9 3 7 9 6 1 H d J B 一1 5 8 5 Hz H 7 9 8 8 0 1 1 H d J B 一 1 5 9 0 Hz H8 8 1 5 8 1 6 2 H d J一 7 1 5 Hz H H I R K B r v cm 3 2 9 1 1 6 4 1 MS E S I 2 5 7 M 一1 1 2 3 5 硝基一 2 一 羟基查尔酮的制备 合成方 法 同前 得橙 红 色结 晶 1 8 3 5 g 产 率 5 4 6 mp 1 7 0 1 7 2 元 素分析 实测值 计 算值 C 6 6 5 4 6 6 9 1 H 4 O 5 4 1 2 N 5 3 5 5 2 O H NMR D MS O d 6 8 1 O 一 6 9 O 6 9 2 1 H d J 9 2 Hz H 7 5 O 7 5 3 2 H t J 一7 6 0 Hz H H 7 6 6 7 6 8 1 H t J一7 3 5 Hz H 7 9 5 7 9 8 1 H d J B 一 1 5 7 0 Hz H 8 O 7 8 0 9 1 H d d J一 9 2 0 Hz 2 8 5 Hz H 8 1 1 8 1 3 2 H d J一 7 5 5 Hz H H 8 1 1 8 1 4 1 H d J邙一 1 5 8 5 Hz H8 8 2 7 8 2 8 1 H d J一3 1 Hz H I R KB r v cm 3 4 0 1 l 6 5 4 MS ES I m 2 6 8 M 一1 2结果 与讨 论 2 1 反 应温 度 的影 响 反应温度是影响合成反应的关键 因素之一 以 水杨醛与苯乙酮 的反应对反应温度进行了优化 见 表 1 结果表明 6 O 以下反应收率很低 达到 8 5 时产物收率明显降低且 TL C监测到副产物斑点增 大 适宜的反应温度为 7 5 8 0 表 1 反应温度对收率 的影响 化 学 世 界 2 2 碱 溶液浓 度 的影 响 碱溶液浓度的大小可以影响反应产物收率 碱 溶液浓度对水杨醛与苯 乙酮反应影响实验见表 2 实验表明 碱溶液浓度太小 碱催化能力不够 产物 收率低 碱溶液浓度高会增加副产物的生成 也导致 缩合产物的收率降低 适宜的碱溶液浓度为 1 0 表 2碱溶液浓度对收率的影响 反应温度 反应时间 h 碱溶液浓度 收率 2 3反 应 时间 的影响 反应 时 间对水 杨醛 与苯 乙酮 缩合 反应 的影 响见 表 3 从表 3可 以看 出 当反应 时 间 达 到 9 0 rai n时 产 物收率 达 到最 高 值 4 1 4 所 以适 宜 的 反 应 时 间为 1 5 h 表 3反应时间对收率的影响 3结 论 本文所合成的三个羟基查尔酮衍生物的结构经 过 了 I R H NMR MS和元素分析的确认 研究表 明 适当延长反应时 间和提高反应温度可 以较好地 增加产物收率 最佳 的反应 条件为 1 O 的 Na OH 催化下 于 7 5 8 0 反应 1 5 h 虽然产物的收率 不算太高 但相 比较而言该方法步骤简便 分离提纯 易于操作 仍然不失为合成此类物质的一简便方法 至于产物收率不高 可能是由于碱性条件下取代水 杨醛以氧负离子形式存在 见下式 1与 2之间达 成共振平衡 使醛基中心碳原子的正 电性被减弱 从 而进一 步抑 制 了醛基 的活 性 R 一 O Ho 1 2 参考 文献 1 廖头根 汪秋安 方伟琴 等 新型查尔酮类化合物 的合 成及其 生 物 活 性 研 究 J 有 机 化 学 2 0 0 6 2 6 5 6 85 68 9 2 S A NT OS L P E DR O S A C R C OR RE A R e t a 1 B io l o g ica l Ev a l u a t io n o f Ch a l co n e s a n d An a l o g u e s a s Hy p o l i p i d e mie Ag e n t s J Ar c P h a r m We in h e i m 2 00 6 33 9 54 1 54 6 3 AR AI C 0 A TE RE N C I O M C AL C AR AZ M J e t a 1 P h e n y l s u l p h 0 n y l Ur e n y l Ch a l co n e De r iv a t iv e s a s Du a l I n h ib it o r s o f Cy cl o o x y g e n a s e 2 a n d 5 一 Lip o x y g e n a s e J L i f e S ci 2 0 0 6 7 8 2 9 1 1 2 9 1 8 4 李月 鹏 顾 军 李 灵芝 7 一 羟 基黄 酮 衍 生 物 的 合 成 I J 合成化学 2 0 1 1 1 9 2 1 8 9 1 9 3 E 5 苗彩霞 洪镛裕 邓 优华 2 一 羟基 查尔 酮 的合成 工艺 研 究r J 化学试剂 2 0 0 8 3 0 1 6 3 6 4 6 C HE N W M G UO H X Th e E f f e ct o f S u b s t i t u t e d Gr ou ps in Be n z e n e Ring o n t he Co nde n s a t ion Re a ct ion 0 f Ace t o p h e n o n e s w it h B e n z a l d e h y d e s J C h i n J S y n t h Ch e m 1 9 9 9 7 4 4 2 2 4 2 6 7 齐秀林 杨航 陈炳 阳 等 2 一 羟 基查 尔酮 的合 成 工 艺研究 I J 第二 军医大学学报 2 0 1 0 3 1 5 5 7 2 5 7 3 8 关丽 萍 尹秀梅 全 红梅 等 羟基查 尔酮类 衍生物 的合 成 J 有机化学 2 0 0 4 2 4 1 0 1 2 7 4 1 2 7 7 上 接 第 2 8 9页 0 5 3 8 V 峰电流 比 为 1 6 0 5 1 6 3 0 峰电 流 J I p c 与扫描速度平方根 r 呈 良好 的线性 关系 3 抑菌实验表 明 AF Z对大肠杆菌和金黄色 葡萄球菌均有较好 的抑菌性能 抑菌圈直径分别 为 1 1 5 mm 1 4 7 mm 抑菌最低浓度分别为 1 6 7 g mL 1 0 0 F g mL 参考文