細(xì)辛醚 (Asarone,Asarum camphor),分子式為C12H16O3,有3個(gè)同分異構(gòu)體,分別是α-細(xì)辛醚、β-細(xì)辛醚、γ-細(xì)辛醚。其中,α-細(xì)辛醚[1,2,4-Trimethoxy-5-(1-phenyl) benzene][1]的結(jié)構(gòu)式見圖1a。α-細(xì)辛醚是天南星科植物石菖蒲的主要有效成分之一,主要存在于石菖蒲等植物的揮發(fā)油中,具有止咳、祛痰、平喘、鎮(zhèn)靜、解痙以及抗驚厥作用,亦可用作殺蟲劑[2]。查爾酮的(Chalcone)化學(xué)名稱為1,3-二苯基丙烯酮,其結(jié)構(gòu)式見圖1b。以查爾酮為母體的天然化合物存在于甘草、紅花等植物中, 如甘草中的異甘草素、紅花中的紅花苷元等,大多含有酚羥基,具有較大的柔性,能與不同的生物受體結(jié)合而表現(xiàn)出多種藥理作用,如抗腫瘤、抗炎、鎮(zhèn)痛、抗?jié)儭⒖共《?、抗菌、抗真菌、抗瘧疾等[3]。
a b
作者從α-細(xì)辛醚和查爾酮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā),設(shè)計(jì)并合成出10個(gè)這一類結(jié)構(gòu)的化合物,其中3個(gè)由含酚羥基的芳酮在超聲波作用下合成。合成路線見圖2。
Ⅰ
圖2標(biāo)題化合物的合成路線
Fig.2Thesyntheticrouteoftitlecompounds
所用試劑均為分析純,反應(yīng)中間體除鄰硝基苯乙酮、對溴苯乙酮、間溴苯乙酮外均為自制。
熔點(diǎn)用毛細(xì)管法測定,溫度計(jì)未校正;FI21730型紅外光譜儀(KBr壓片);Brucker AC2300型核磁共振儀( TMS為內(nèi)標(biāo),CDCl3為溶劑)。
參照文獻(xiàn)[4~6]制備2,4,5-三甲氧基苯甲醛。用水進(jìn)行重結(jié)晶, 減壓抽濾得白色針狀結(jié)晶,真空干燥,測定熔點(diǎn)為112.5~113.5℃,收率72%。
向100 mL圓底燒瓶中加入3.23 g(58 mmol)KOH固體、20.0 mL無水乙醇,攪拌溶解,再加入5.89 g(30 mmol)2,4,5-三甲氧基苯甲醛,攪拌溶解,稱取27 mmol芳香酮置于50 mL的小燒杯中,用30.0 mL無水乙醇與之充分混合,倒入恒壓分液漏斗中,30 min滴加完畢,TLC監(jiān)控終點(diǎn),攪拌4 h,反應(yīng)結(jié)束。取生成的沉淀真空抽濾,用95%的乙醇重結(jié)晶,烘干,得到固體,即α-細(xì)辛醚類衍生物Ia~I(xiàn)g。
向裝有攪拌裝置的100 mL三口燒瓶中加入3.23 g(58 mmol)KOH固體、50.0 mL無水乙醇,攪拌溶解,再加入5.89 g(30 mmol)2,4,5-三甲氧基苯甲醛,同時(shí)加入27 mmol芳香酮。將以上裝置置于間歇超聲波清洗儀中,分別開啟攪拌和間歇超聲波清洗儀。TLC監(jiān)控終點(diǎn),攪拌反應(yīng)12 h。用2 mmol·L-1鹽酸酸化,然后用無水乙醚萃取3次。有機(jī)層用飽和的氯化鈉溶液洗滌,再用無水MgSO4干燥,過濾,濃縮,用石油醚和乙酸乙酯重結(jié)晶,干燥,得到固體,即α-細(xì)辛醚類衍生物Ih~I(xiàn)j。
所合成α-細(xì)辛醚衍生物的物理性質(zhì)見表1。
表1 α-細(xì)辛醚衍生物的物理性質(zhì)
α-細(xì)辛醚類衍生物Ia~I(xiàn)j的波譜數(shù)據(jù)如下:
化合物Ia:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.953~3.909(s,9H,OCH3),6.529(s,1H,ArH),6.928(t,1H,ArH),7.001(d,1H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.471(m,1H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,1H,ArH),8.195(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν,cm-1:1647。
化合物Ib:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.801~3.929(s,9H,OCH3),6.456(s,1H,ArH),6.928(t,1H,ArH),7.001(d,1H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.471(m,1H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,1H,ArH),8.195(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν,cm-1:1630。
化合物Ic:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.900~3.948(s,9H,OCH3),6.518(s,1H,ArH),7.018(s,1H,ArH),7.373(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.606~7.623(m,2H,ArH),7.848~7.875(m,2H,ArH),8.062(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν,cm-1:1657。
化合物Id:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.909~3.957(s,9H,OCH3),6.526(s,1H,ArH),7.122(s,1H,ArH),7.354(m,2H,ArH),7.673(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,2H,ArH),7.925(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),8.090(d,2H,ArH)。IR,ν,cm-1:1659。
化合物Ie:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.578~3.951(m,12H,OCH3),6.531(s,1H,ArH),7.135(s,1H,ArH),6.972(m,2H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.462(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH),8.041(m,2H,ArH)。IR,ν,cm-1:1644。
化合物If:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.888~3.965(s,18H,OCH3),6.518(d,2H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.357(s,1H,ArH),7.495(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH),7.988(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν,cm-1:1639。
化合物Ig:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:2.332(s,1H,ArCH3),3.906~3.949(d,9H,OCH3),6.526(s,1H,ArH),7.133(s,1H,ArH),7.264~7.304(t,2H,ArH),7.445(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.917(d,2H,ArH),8.070(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν,cm-1:1648。
化合物Ih:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.916~3.955(s,9H,OCH3),6.527(s,1H,ArH),6.928(t,1H,ArH),7.001(d,1H,ArH),7.125(s,1H,ArH),7.471(m,1H,ArH),7.597(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.911(d,1H,ArH),8.195(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),13.069(s,1H,ArOH)。IR,ν,cm-1:3427,1628。
化合物Ii:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:2.616(s,3H,COCH3),3.942(s,9H,OCH3),6.541(s,1H,ArH),7.053(d,1H,ArH),7.673(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),8.044~8.072(m,1H,ArH),8.259(d,J=15.2 Hz,1H,ArCH=CH),8.642(d,1H,ArH),13.626(s,1H,ArOH)。IR,ν,cm-1:3439,1677。
化合物Ij:1HNMR(400 Hz,CDCl3),δ,ppm:3.906~3.951(s,9H,OCH3),6.527(s,1H,ArH),6.922~6.943(m,1H,ArH),7.127(s,1H,ArH),7.451(d,J=15.6 Hz,1H,ArCH=CH),7.984~7.989(d,1H,ArH),8.071(d,J=16.0 Hz,1H,ArCH=CH)。IR,ν,cm-1:3333,1640。
所合成的10個(gè)α-細(xì)辛醚衍生物的結(jié)構(gòu)經(jīng)IR和1HNMR已確證?;衔颕b、Id、If、Ii未見文獻(xiàn)報(bào)道。
采用兩種方法合成α-細(xì)辛醚衍生物,其中含酚羥基的酮采用超聲波合成法,文獻(xiàn)[9]報(bào)道,此類化合物的合成所需時(shí)間為144~200 h不等,反應(yīng)時(shí)間過長;若采用羥基保護(hù),分離提純困難[3];而采用超聲波法收率大幅提高,耗時(shí)大幅縮短,且較酚羥基保護(hù)法反應(yīng)步驟短,易于分離和精制。10個(gè)新型的α-細(xì)辛醚類衍生物的殺蟲活性實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。
以 2,4,5-三甲氧基苯甲醛為原料,經(jīng)羥醛縮合反應(yīng)合成了10個(gè)α-細(xì)辛醚衍生物,其中有3個(gè)由帶酚羥基的酮在超聲波作用下合成,有4個(gè)未見文獻(xiàn)報(bào)道。所有化合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR和IR確證。
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