石培琪，藍(lán)曉茹，林錚華，陳創(chuàng)發(fā)，黎旭彬，葉連寶

（廣東藥科大學(xué)藥學(xué)院，廣州510006）

香鱗毛蕨為鱗毛蕨科鱗毛蕨屬植物，分布于我國東北、華北各省，主要用于治療真菌感染的手足癬、體股癬等，療效甚佳，不易復(fù)發(fā)［1］。間苯三酚類化合物是香鱗毛蕨的主要活性成分，也是特征性成分，具有抗菌、抗腫瘤、抗氧化等多種藥理作用［2-3］。黃綿馬酸AB（flavaspidic acid AB）是香鱗毛蕨中常見的一種雙環(huán)型間苯三酚化合物［4］，該化合物由2-甲基-4-丁酰基間苯三酚和綿馬酸片段通過亞甲基橋連而成，結(jié)構(gòu)如圖1 所示。研究表明，黃綿馬酸AB 具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化和抗病毒等作用，尤以抗菌作用明顯，對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、變形鏈球菌和枯草桿菌有良好的抑制作用［5-10］。

Figure 1 Structure of flavaspidic acid AB

目前，間苯三酚類化合物由于其廣泛的生物活性已被應(yīng)用于各種疾病的治療，香鱗毛蕨中間苯三酚類化合物受到廣泛研究者的關(guān)注［11］。關(guān)于黃綿馬酸AB 的研究主要集中在提取分離和生物活性，關(guān)于該化合物的全合成研究未見文獻(xiàn)報(bào)道，同時(shí)鱗毛蕨科間苯三酚類化合物共存于植物中，該類化合物易分解、氧化和聚合，提取分離耗時(shí)長、分離困難，且獲得的單體含量極低［12-13］。若能完成黃綿馬酸AB 的全合成研究，可為該類雙環(huán)型間苯三酚的合成及藥理作用研究提供理論依據(jù)。

1 合成路線

本研究采用逆合成方法分析，將黃綿馬酸AB拆分為2-甲基-4-丁?；g苯三酚（化合物1-4）和綿馬酸片段（化合物2-4）合成前體，采用拼合原理將兩個(gè)片段經(jīng)亞甲基拼合得到黃綿馬酸AB。首先，以間苯三酚為原料，與草酰氯在N，N-二甲基甲酰胺作用下發(fā)生Vilsmeier-Haack 反應(yīng)，在苯環(huán)上引入一個(gè)甲?；?jīng)鋅粉還原為甲基，再以丁酰氯為?；瘎?，在三氯化鋁的催化下發(fā)生Friedelcrafts ?；磻?yīng)，得到2-甲基-4-丁酰基間苯三酚。接著，繼續(xù)以間苯三酚為原料，以乙酸為?；瘎?，通過?；磻?yīng)，在苯環(huán)上同時(shí)引入兩個(gè)乙酰基得到2，4-二乙?；g苯三酚，再以碘甲烷作為烷化劑，在強(qiáng)堿條件下通過烷基化反應(yīng)引入兩個(gè)甲基同時(shí)發(fā)生變構(gòu)，接著在硫酸的作用下脫去一個(gè)乙?；玫骄d馬酸片段。最后，將2-甲基-4-丁?；g苯三酚片段與綿馬酸片段在N，N-二甲基亞甲基碘化銨作用下通過聚合反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物黃綿馬酸AB（圖2）。

Figure 2 Synthesis of flavaspidic acid AB

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

JJ323BC 電子天平（常數(shù)市雙杰測試儀器廠）；RV3V-C 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（德國IKA 公司）；SHZ-D（III）循環(huán)水式多用真空泵（上海鷹迪儀器設(shè)備有限公司）；DZF-6032 真空干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；集熱式恒溫加熱攪拌器DF-101（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）。

硫酸、鹽酸（廣州化學(xué)試劑廠）；三氯氧磷（純度99%，阿法埃莎化學(xué)有限公司）；鋅粉、甲醇鈉（純度99%，北京伊諾凱科技有限公司）；三氟化硼乙醚（BF348%，上海麥克林生化科技有限公司）；碘甲烷（純度99%，上海薩恩科技有限公司）；無水三氯化鋁（純度99%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），其他試劑均為市售分析純。

2.2 合成部分

2.2.1 2,4,6-三羥基苯甲醛的合成（1-2） 將無水間苯三酚（3 g，0.024 mol）溶解于乙酸乙酯，加入N，N-二甲基甲酰胺（5.9 mL，0.074 mol）、水（0.864 mL，0.048 mol）攪拌均勻后，冰浴下緩慢滴加三氯氧磷（6.49 mL，0.696 mol），升至室溫反應(yīng)1 h，過濾，乙酸乙酯洗滌濾餅，收集濾餅加入反應(yīng)瓶，加水，氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫至回流10 min，冷卻至室溫，將反應(yīng)體系放置冰箱冷藏析出大量固體，抽濾，水洗，真空加熱干燥得化合物1-2，淡紅色固體3.1 g，收率84%，mp：194.6～197.4 ℃。1H NMR（300 MHz，DMSO-d6）δ：11.46（2H，s，OH），10.66（1H，s，OH），9.93（1H，s，CHO），5.79（s，2H，Ar-H）。ESI-MS（m/z）：153.36［M-H］-。

2.2.2 2-甲基間苯三酚的合成（1-3） 將化合物1-2（5 g，0.0397 mol）完全溶解于乙酸乙酯（25 mL）和乙醚（25 mL）的混合溶液，加鋅粉（7.5 g，0.115 mol），劇烈攪拌，冰浴下緩慢滴加濃鹽酸（21 mL），反應(yīng)10 min 后，過濾除去鋅粉，加水，乙酸乙酯萃取，濃縮后柱色譜（洗脫劑：乙酸乙酯-石油醚，1∶1）得化合物1-3，白色固體5.5 g，收率99%，mp：213.0～215.6 ℃。1H NMR（300 MHz，DMSO-d6）δ：8.81（2H，s，OH），8.68（1H，s，OH），5.76（2H，s，Ar-H），1.80（3H，s，CH3）。ESI-MS（m/z）：139.52［M-H］-。

2.2.3 2-甲基-4-丁?；g苯三酚的合成（1-4）將化合物1-3（5 g，0.035 mol）混懸于硝基苯（40 mL），分3 次加入三氯化鋁（18.67 g，0.14 mol），氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌30 min 至溶液澄清，加入丁酰氯（3.95 mL，0.038 mol），65 ℃反應(yīng)24 h 至TLC 檢測反應(yīng)完全，將反應(yīng)液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，氫氧化鈉水溶液洗滌有機(jī)層，濃鹽酸調(diào)至弱酸性，乙酸乙酯萃取，濃縮后柱色譜（洗脫劑：乙酸乙酯-石油醚，6∶1）得化合物1-4，黃白色固體3.8 g，收率50%，mp：153.5～155.9 ℃。1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）δ：14.02（1H，s，OH），10.49（1H，s，OH），10.25（1H，s，OH），5.99（1H，s，Ar-H），2.96（2H，t，J=7.3 Hz，CH2），1.83（3H，s，CH3），1.60（2H，m，J=7.4 Hz，CH2），0.91（3H，t，J=7.4 Hz，CH3）。13C NMR（101 MHz，DMSO-d6）δ：205.1，163.5，162.4，159.7，103.5，101.4，94.0，45.1，17.9，13.9，7.3。ESI-MS（m/z）：211.53［M+H］+。

2.2.4 2,4-二乙?；g苯三酚的合成（2-2） 將無水間苯三酚（4 g，0.032 mol），乙酸（5.57 mL，0.095 mol），三氟化硼乙醚溶液（36 mL）依次加入150 mL三頸燒瓶，氮?dú)獗Ｗo(hù)，100 ℃反應(yīng)3 h至TLC檢測反應(yīng)完全，冷卻后倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，水洗，濃縮后柱色譜（洗脫劑：乙酸乙酯-石油醚，8∶1）得化合物2-2，黃白色固體4.0 g，產(chǎn)率65%，mp：153.0～156.1 ℃。1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）δ：5.89（1H，s，Ar-H），2.61（6H，s，CH3）。ESI-MS（m/z）：209.16［M-H］-。

2.2.5 2,6-二乙?；?3,5-二羥基-4,4-二甲基-1,4-環(huán)己二烯-1-酮的合成（2-3） 將化合物2-2（5 g，0.024 mol）溶解于無水甲醇（100 mL），氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢滴加甲醇鈉（7.13 g，0.132 mol）的甲醇（26.40 mL）溶液和碘甲烷（5.98 mL，0.096 mol），40 ℃反應(yīng)至TLC 檢測反應(yīng)完全后，補(bǔ)加甲醇鈉（2.59 g，0.048 mol）的甲醇（9.6 mL）溶液和碘甲烷（2.99 mL，0.048 mol），繼續(xù)反應(yīng)6 h，移至冰浴條件下，加濃鹽酸調(diào)至弱酸性，旋去甲醇，加水，乙酸乙酯萃取，食鹽水洗，濃縮后柱色譜（洗脫劑：乙酸乙酯-石油醚，100∶1）得化合物2-3，白色固體2.9 g，收率51%，mp：64.6～66.8 ℃。1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）δ：2.59（6H，s，CH3），1.34（6H，s，CH3）。ESI-MS（m/z）：237.81［M-H］-。

2.2.6 2-乙?；?3,5-二羥基-4,4-二甲基-1,4-環(huán)己烯-1-酮的合成（2-4） 將化合物2-3（2 g，0. 008 4 mol）、80%硫酸溶液（26 mL）依次加入100 mL 圓底燒瓶，升溫至80 ℃，反應(yīng)30～40 min，倒入冰水（90 mL）中，乙酸乙酯萃取，水洗，食鹽水洗，濃縮后柱色譜（洗脫劑：乙酸乙酯-石油醚，8∶1）得化合物2-4，黃白色固體1.1 g，收率65%，mp：164.8～167.9 ℃。1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）δ：5.43（1H，s，Ar-H），2.46（3H，s，CH3），1.26（6H，s，CH3）。13C NMR（101 MHz，DMSO-d6）δ：200.3，196.4，188.5，182.4，105.1，94.7，48.5，28.1，24.5。ESI-MS（m/z）：197.08［M+H］+。

2.2.7 黃綿馬酸AB 的合成 將化合物1-4（0.3 g，0.001 4 mol）完全溶于二氯甲烷（9 mL），氮?dú)獗Ｗo(hù)下冰浴10 min，迅速加入N，N-二甲基亞甲基碘化銨（0.278 g，0.015 mol），繼續(xù)冰浴2 h，加入化合物2～4（0.28 g，0.001 4 mol），冰浴10 min后升溫至45 ℃，TLC檢測反應(yīng)完全后，加水淬滅反應(yīng)，二氯甲烷萃取，弱酸性水洗，濃縮柱色譜（洗脫劑：乙酸乙酯-石油醚，6∶1）所得淺黃色固體，0.4 g，收率68%，mp：204.3～208.9 ℃。1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）δ：3.33（2H，s，CH2），3.05（2H，t，J=7.2 Hz，CH2），2.38（3H，s，CH3），1.87（3H，s，CH3），1.61（2H，q，J=7.2 Hz，CH2），1.16（6H，s，CH3），0.92（3H，t，J=7.3 Hz，CH3）。13C NMR（101 MHz，Chloroform-d）δ：206.9，203.6，198.9，187.6，172.1，111.3，108.6，45.8，44.4，29.8，18.3，17.1，16.2，14.1，14.1，7.6。ESI-MS（m/z）：417.90［M-H］-。IR（KBr）：3 439，2 966，2 937，2 875，1 616，1 546，1 463，1 428，1 381，1 165 cm-1。 數(shù) 據(jù) 與 文 獻(xiàn)一致［14］。

3 結(jié)果與結(jié)論

3.1 合成工藝參數(shù)討論

酰基化反應(yīng)常用催化劑為三氟化硼乙醚和三氯化鋁，以三氯化鋁為催化劑主要生成一元取代產(chǎn)物，三氟化硼乙醚可以同時(shí)作為溶劑和催化劑在苯環(huán)上同時(shí)引入兩個(gè)?；玫蕉；a(chǎn)物，減少后續(xù)烷基化反應(yīng)過程重排和多取代副產(chǎn)物產(chǎn)生。選用羧酸為酰化劑較酰氯和酸酐為?；瘎┑某杀竞投拘砸哺?。此外，溫度對(duì)2，4-二乙?；g苯三酚的產(chǎn)率影響較大，在一定溫度范圍內(nèi)，產(chǎn)率隨著溫度的升高而升高，最佳反應(yīng)溫度為100 ℃。

受鹵素的電負(fù)性影響，鹵代烴具有較強(qiáng)的烷基化活性，碘甲烷在該類烷基化試劑中活性較強(qiáng)。在堿性條件下，碘甲烷產(chǎn)生的烷基碳正離子可發(fā)生親電取代，生成單甲基化產(chǎn)物。由于甲基的供電性，單甲基化產(chǎn)物比原料具有更高的親核性，在足量的堿和烷基化試劑存在的條件下，可以繼續(xù)發(fā)生烷基化反應(yīng)生成一元、二元取代等多取代的混合物。當(dāng)選擇叔丁醇鉀、氫氧化鈉和碳酸鉀提供堿性環(huán)境時(shí)，產(chǎn)率均較低。選用甲醇鈉提供堿性條件，當(dāng)原料完全轉(zhuǎn)化為單甲基化產(chǎn)物后繼續(xù)補(bǔ)加甲醇鈉和碘甲烷后二元取代產(chǎn)物的產(chǎn)率明顯提高。

在制備2-乙?；?3，5-二羥基-4，4-二甲基-1，4-環(huán)己烯-1-酮的過程中，在硫酸的作用下，原料脫去一個(gè)乙酰基和兩個(gè)乙?；姆磻?yīng)同時(shí)發(fā)生，反應(yīng)時(shí)間的延長和硫酸濃度的增加有利于反應(yīng)向脫去兩個(gè)?；M(jìn)行導(dǎo)致副產(chǎn)物生成增多，反應(yīng)時(shí)間太短和硫酸濃度太低會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不完全，產(chǎn)率過低?？刂坪线m的溫度和硫酸濃度可以縮短反應(yīng)時(shí)間同時(shí)提高產(chǎn)率，本研究選擇80%的硫酸并且反應(yīng)時(shí)間在30～40 min為最佳。

3.2 結(jié) 論

本研究以間苯三酚為原料，經(jīng)7步反應(yīng)成功制備了天然產(chǎn)物黃綿馬酸AB，開發(fā)出一條新的黃綿馬酸AB 合成路線，原料易得，操作簡便，黃綿馬酸AB 的總收率達(dá)14.7%，為后續(xù)該類間苯三酚化合物的合成和藥理作用研究奠定理論基礎(chǔ)。