新型二(取代苯基亞甲基)丙酮的合成

高復(fù)興, 王囡囡, 郭　鵬, 王用紅, 薛靈芬

(河南信陽師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,河南 信陽　464000)

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·研究簡報·

新型二(取代苯基亞甲基)丙酮的合成

高復(fù)興*, 王囡囡, 郭鵬, 王用紅, 薛靈芬

(河南信陽師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,河南 信陽464000)

摘要：以稀堿為催化劑，取代苯甲醛或取代水楊醛分別與丙酮于室溫經(jīng)Claisen-Schmidt縮合反應(yīng)合成了10個新型的二(取代苯基亞甲基)丙酮化合物(2a~2j)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR， IR, ESI-MS和元素分析表征。

關(guān)鍵詞：取代苯甲醛； 取代水楊醛； 二(取代苯基亞甲基)丙酮； Claisen-Schmidt縮合； 合成

姜黃素(Ⅰ, Chart 1)是一種二酮結(jié)構(gòu)的橙黃色色素，臨床常用于降血脂、抗腫瘤、抗菌消炎、抗氧化、鎮(zhèn)痛、利膽和預(yù)防老年癡呆等[1-2]。但Ⅰ活性較低、水溶性較差、人體內(nèi)代謝較快等缺點嚴(yán)重影響其療效[3]。劉鷹翔等[4]發(fā)現(xiàn)，通過移除1-位亞甲基和2(3)-位羰基得到的對稱α,β-不飽和酮與Ⅰ藥性相近，藥效更高。為此，研究人員們設(shè)計并合成了多種Ⅰ的類似物，并研究了其活性[5-6]。

Chart 1

目前，合成Ⅰ的類似物所用原料主要為五元、六元碳環(huán)酮，雜環(huán)酮，丙酮和3,4,5-位取代芳醛[7-8]。合成方法主要是以水和乙醇為溶劑，稀堿或濃鹽酸為催化劑的Claisen-Schmidt縮合反應(yīng)。初步的構(gòu)效關(guān)系表明：芳環(huán)取代基種類與位置是決定藥物活性的關(guān)鍵因素；取代基吸電子或給電子能力增強(qiáng)、對位為弱給電子基，抗腫瘤活性增強(qiáng)。此外，酚羥基是Ⅰ的類似物具有自由基清除能力的必需基團(tuán)[9-10]。

本文以稀堿為催化劑，取代苯甲醛(1a~1e)或取代水楊醛(1f~1j)分別與丙酮于室溫經(jīng)Claisen-Schmidt縮合反應(yīng)合成了10個新型的二(取代苯基亞甲基)丙酮化合物[2a~2j, (2f~2j不經(jīng)羥基保護(hù)直接合成)](Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR， IR, ESI-MS和元素分析表征。

1實驗部分

1.1儀器與試劑

WRS-1A型熔點儀(溫度未校正)；AVANCE AV-500 MHz型核磁共振儀(氘代丙酮為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Thermo Scientific Nicolet iS50型紅外光譜儀；Micromass Q-TOF型質(zhì)譜儀；Elementar Vario EL Ⅲ型元素分析儀。

1a~1f, 1h~1j，含量≥98%；其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純。

Scheme 1

1.2合成

(1) 2a~2e的合成(以2a為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入2,4-二氯苯甲醛(1a) 1.750 g(10 mmol)，丙酮0.290 g(5 mmol)， 95%乙醇20 mL和10%氫氧化鈉溶液10 mL，攪拌下于室溫反應(yīng)2 h。靜置片刻，抽濾，濾餅用冷水(3×10 mL)洗滌，干燥，用混合溶劑A[V(冰醋酸)/V(95%乙醇)=1/25]浸泡，抽濾，濾餅依次用混合溶劑A(2×8 mL)和冷水(2×10 mL)洗滌，干燥后用混合溶劑B[V(無水乙醇)/V(丙酮)=2/1, 2×90 mL]重結(jié)晶得2a。

以1b~1e替代1a，用類似方法合成2b～2e。

二(2,4-二氯苯基亞甲基)丙酮(2a)： 淡黃色晶體，收率82.2%， m.p.167～169 ℃；1H NMRδ: 7.35(d,J=15.95 Hz, 2H, g-H), 7.48(dd,J=8.55 Hz, 1.10 Hz, 2H, d-H), 7.62(s, 2H, b-H), 7.99(d,J=8.50 Hz, 2H, e-H), 8.06(d,J=15.95 Hz, 2H, f-H)； IR ν: 3 055, 1 653, 1 618, 1 583, 1 550, 1 470 cm-1； ESI-MSm/z: 372[M+]； Anal.calcd for C17H10OCl4: C 54.88, H 2.71; found C 54.49, H 2.82。

二(4-甲基苯基亞甲基)丙酮(2b)： 黃色針狀晶體，收率78.5%， m.p.176～178 ℃；1H NMRδ: 2.37(s, 6H, c-CH3), 7.24(d,J=16.00 Hz, 2H, g-H), 7.27(d,J=7.80 Hz, 4H, b,d-H), 7.63(d,J=7.90 Hz, 4H, a,e-H), 7.75(d,J=16.00 Hz, 2H, f-H)； IRν： 3 026, 1 645, 1 620, 1 585, 1 567, 1 510 cm-1； ESI-MSm/z: 262[M+]； Anal.calcd for C19H18O: C 86.99, H 6.92; found C 86.85, H 7.08。

二(3,4-二甲氧基苯基亞甲基)丙酮(2c)： 橙黃色針狀晶體，收率75.0%， m.p.79～81 ℃；1H NMRδ: 3.87(s, 6H, c-OCH3), 3.89(s, 6H, b-OCH3), 7.01(d,J=8.30 Hz, 2H, d-H), 7.15(d,J=15.90 Hz, 2H, g-H), 7.27(dd,J=8.26 Hz, 1.60 Hz, 2H, e-H), 7.36(d,J=1.50 Hz, 2H, a-H), 7.69(d,J=15.85 Hz, 2H, f-H)； IRν：3 007, 1 619, 1 597, 1 581, 1 511, 1 467 cm-1； ESI-MSm/z: 354[M+]； Anal.calcd for C21H22O5: C 71.17, H 6.26, found C 71.25, H 6.48。

二(4-甲氧基苯基亞甲基)丙酮(2d)： 淡黃色晶體，收率70.6%， m.p.128～130 ℃；1H NMRδ: 3.86(s, 6H, c-OCH3), 7.01(d,J=8.70 Hz, 4H, b,d-H), 7.14(d,J=15.90 Hz, 2H, g-H), 7.68～7.73(m, 6H, a,e,f-H)； IRν： 3 036, 1 630, 1 597, 1 574, 1 509, 1 468 cm-1； ESI-MSm/z: 294[M+]； Anal.calcd for C19H18O3: C 77.53, H 6.16； found C 77.51, H 6.22。

二(4-溴苯基亞甲基)丙酮(2e)： 淡黃色晶體，收率62.4%， m.p.207～209 ℃；1H NMRδ: 7.33(d,J=16.05 Hz, 2H, g-H), 7.64(d,J=8.40 Hz, 4H, a,e-H), 7.71(d,J=8.45 Hz, 4H, b,d-H), 7.76(d,J=16.10 Hz, 2H, f-H)； IRν： 3 050, 1 648, 1 592, 1 581, 1 486 cm-1； ESI-MSm/z: 392[M+]； Anal.calcd for C17H12OBr2: C 52.08, H 3.08； found C 51.87, H 2.94。

(2) 2f～2j的合成(以2f為例)

在反應(yīng)瓶中依次加入1f 1.910 g(10 mmol)，丙酮0.290 g(5 mmol)， 95%乙醇15 mL和10%氫氧化鈉溶液15 mL，攪拌下于室溫反應(yīng)2 h。用18%鹽酸調(diào)至pH 5～6，置冰箱中靜置結(jié)晶，抽濾，濾餅依次用冷水(3×10 mL)和95%乙醇(2×8 mL)洗滌，干燥后用混合溶劑B(2×90 mL)重結(jié)晶得2f。

以1g~1j替代1f，用類似方法合成2g～2j。

二(2-羥基-3,5-二氯苯基亞甲基)丙酮(2f)： 淡黃色晶體，收率81.8%， m.p.209～211 ℃；1H NMRδ: 7.41(d,J=16.10 Hz, 2H, g-H), 7.51(d,J=2.30 Hz, 2H, c-H), 7.75(d,J=2.15 Hz, 2H, e-H), 8.02(d,J=16.05 Hz, 2H, f-H), 8.99(s, 2H, a-OH)； IRν： 3 431, 3 284, 3 078, 1 674, 1 654, 1 620, 1 596, 1 585 cm-1； ESI-MSm/z: 402.9{[M-H]+}； Anal.calcd for C17H10O3Cl4: C 50.53, H 2.49； found C 50.67, H 2.74。

二(2-羥基-3,5-二溴苯基亞甲基)丙酮(2g)： 淡黃色粉末，收率80.3%， m.p.212～214 ℃；1H NMRδ: 7.39(d,J=16.05 Hz, 2H, g-H), 7.77(d,J=2.15 Hz, 2H, e-H), 7.92(d,J=2.05 Hz, 2H, c-H), 8.02(d,J=16.05 Hz, 2H, f-H), 8.78(s, 2H, a-OH)； IRν： 3 382, 3 068, 1 670, 1 616, 1 593, 1 558 cm-1； ESI-MSm/z: 580.7{[M-H]+}； Anal.calcd for C17H10O3Br4: C 35.09,H 1.73； found C 35.01, H 1.88。

二(2-羥基-5-硝基苯基亞甲基)丙酮(2h)： 橙黃色晶體，收率71.0%， m.p.226～228 ℃；1H NMRδ: 7.20(d,J=9.00 Hz, 2H, b-H), 7.59(d,J=16.15 Hz, 2H, g-H), 8.09(d,J=16.10 Hz, 2H, f-H), 8.18(dd,J=8.98 Hz, 2.50 Hz, 2H, c-H), 8.63(d,J=2.45 Hz, 2H, e-H), 10.56(s, 2H, a-OH)； IRν： 3 566, 3 082, 1 645, 1 611, 1 588, 1 559, 1 488 cm-1； ESI-MSm/z: 355.1{[M-H]+}； Anal.calcd for C17H12O7N2: C 57.31, H 3.39； found C 57.17, H 3.69。

二(2-羥基-5-氯苯基亞甲基)丙酮(2i)： 黃綠色粉末，收率63.4%， m.p.185～187 ℃；1H NMRδ: 6.95(d,J=8.70 Hz, 2H, b-H), 7.28(dd,J=8.72 Hz, 2.00 Hz, 2H, c-H), 7.36(d,J=16.10 Hz, 2H, g-H), 7.76(d,J=1.75 Hz, 2H, e-H), 7.86(d,J=16.10 Hz, 2H, f-H), 10.51(s, 2H, a-OH)； IRν： 3 106, 1 639, 1 613, 1 557, 1 491 cm-1； ESI-MSm/z: 333.0{[M-H]+}； Anal.calcd for C17H12O3Cl2: C 60.92, H 3.61； found C 60.56, H 3.90。

二(2-羥基-5-溴苯基亞甲基)丙酮(2j)： 姜黃色晶體，收率58.5%， m.p.182～184 ℃；1H NMRδ: 6.90(d,J=8.70 Hz, 2H, b-H), 7.35(d,J=16.10 Hz, 2H, g-H), 7.40(dd,J=8.70 Hz, 2.10 Hz, 2H, c-H), 7.85(d,J=16.15 Hz, 2H, f-H), 7.88(d,J=2.00 Hz, 2H, e-H), 10.53(s, 2H, a-OH)； IRν： 3 138, 1 635, 1 594, 1 556, 1 488 cm-1； ESI-MSm/z:422.9{[M-H]+}； Anal.calcd for C17H12O3Br2: C 48.15, H 2.85； found C 47.94, H 3.07。

2結(jié)果與討論

2．1合成

按文獻(xiàn)[6]方法分離提純2a~2e時。最初采用[V(鹽酸)/V(水)=1/1]酸化反應(yīng)液后冷卻析晶的方法，析出物較少且有雜質(zhì)；后改為先用混合溶劑A充分浸泡粗產(chǎn)品，然后用混合溶劑B重結(jié)晶，效果較好。2f~2j因含有酚羥基而易溶于反應(yīng)液，故反應(yīng)完成后也需先酸化和冷卻析晶后再分離提純；酸化時應(yīng)嚴(yán)格控制pH值，避免副反應(yīng)發(fā)生。

2．2表征

2的1H NMR 分析表明，f,g-H吸收峰為二重峰，偶合常數(shù)為15.85～16.15 Hz，表明其處于烯烴反式結(jié)構(gòu)位置[11]；羰基吸收峰均位于1 650 cm-1附近；元素分析值與理論計算值基本吻合。

參考文獻(xiàn)

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Synthesis of Novel Bis(substituted-benzylidene)acetones

GAO Fu-xing*,WANG Nan-nan,GUO Peng,WANG Yong-hong,XUE Ling-fen

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China)

Abstract：Ten novel bis(substituted-benzylidene)acetone compounds(2a~2j) were synthesized at room temperature by Claisen-Schmidt condensation reaction of substituted-benzaldehyde or substituted-salicylaldehyde with acetone, respectively, using dilute sodium hydroxide as catalyst. The structures were characterized by1H NMR， IR, ESI-MS and elemental analysis.

Keywords：substituted-benzaldehyde; substituted-salicylaldehyde; bis(substituted-benzylidene)acetone; Claisen-Schmidt condensation; synthesis

作者簡介：高復(fù)興(1963-)，男，漢族，河南信陽人，副教授，主要從事有機(jī)化學(xué)的研究。 E-mail: fxgao830@163.com

基金項目：河南省自然科學(xué)基金資助項目(092300410032)

收稿日期：2015-09-06;

修訂日期：2015-12-24

中圖分類號：O622.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.02.15309