麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的合成

史學禮，王　蓉，趙　凱，何黎琴

(1 亳州市食品藥品檢驗中心，安徽　亳州　236800；2 亳州職業(yè)技術學院，安徽　亳州　236800；3 安徽中醫(yī)藥大學，安徽　合肥　230031)

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麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的合成

史學禮1，王蓉2，趙凱3，何黎琴3

(1 亳州市食品藥品檢驗中心，安徽亳州236800；2 亳州職業(yè)技術學院，安徽亳州236800；3 安徽中醫(yī)藥大學，安徽合肥230031)

合成了麝香草酚香豆素-3-羧酸酯并優(yōu)化其合成工藝。以麝香草酚為原料，在脫水劑EDCI和催化劑DMAP的作用下與香豆素-3-羧酸縮合，得到目標化合物麝香草酚香豆素-3-羧酸酯。目標產物的化學結構經過MS,IR,1H-NMR確證，產率為72.5%。

麝香草酚；香豆素-3-羧酸；合成

麝香草酚是牛至、百里香、薄荷類芳香植物等多種天然產物的有效活性成分之一[1]，有較強的防腐性，且毒性低于苯酚，在藥效上具有殺菌、抗菌、消毒和促進創(chuàng)傷愈合等多種活性[2]，常用于處理傷口，儲存解剖標本等，由于它具有酚類氣味，也常用于驅蚊劑，是極具開發(fā)前景的藥物。但由于麝香草酚存在水溶性小，生物半衰期短，易氧化等缺點[3]，因此在一定程度上影響了它的藥用價值，限制了其開發(fā)與使用。

香豆素是一類重要的有生物活性的天然產物，具有分子量小，合成簡單，生物利用度高，藥理作用廣泛，毒性小等特點。而香豆素-3-羧酸作為香豆素類化合物的一種，有著明顯的抗菌、抗病毒和抗癌等多種生物活性[4-6]，已經成為許多藥物研發(fā)工作的研究重點。

基于此，以麝香草酚為原料，利用藥物設計拼合原理，將麝香草酚與香豆素-3-羧酸合成得到麝香草酚香豆素-3-羧酸酯。期望設計的目標物在體內分解代謝后達到抑菌和抗菌方面的協同作用，增強其藥效活性；同時期望通過成酯修飾，改變其酯水分配系數，提高其生物利用度。

1　實　驗

1.1儀器與試劑

BrukerAV-300和500型核磁共振儀；Agilent 1100型ESI/MS質譜儀；Nicolet Avatar370DTGS 型紅外光譜儀。

麝香草酚；香豆素-3-羧酸(自制)。

1.2實驗原理

水楊醛和丙二酸酯在六氫吡啶催化下，縮合成中間體香豆素-3-甲酸乙酯a1。后者加堿使得酯基和內酯被水解，然后在酸性條件下酯化即生成香豆素-3-羧酸a2。最后利用麝香草酚與香豆素-3-羧酸脫水成酯，得到目標化合物a3。反應過程見圖1。

圖1　麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的合成(方法1)

1.3實驗步驟

1.3.1香豆素-3-羧酸的制備

1.3.1.1香豆素-3-甲酸乙酯(a1)的合成

在100 mL圓底燒瓶中加入4.2 mL(0.04 mol)水楊醛，6.8 mL(0.045 mol)丙二酸二乙酯，25 mL(0.43 mol)無水乙醇，0.5 mL(0.0050 mol)六氫吡啶，2滴冰醋酸和幾粒沸石，水浴加熱回流2 h。稍冷卻后將反應物轉移到錐形瓶中，加入30 mL水，置冰浴中冷卻。待結晶完全后，抽濾，晶體用50%冰冷過的乙醇洗滌2～3次，每次2～3 mL。干燥后得白色晶體6.0 g，mp.92～93℃。

1.3.1.2香豆素-3-羧酸(a2)的合成

在100 mL圓底燒瓶中加入4 g(0.018 mol)香豆素-3-甲酸乙酯，3 g(0.075 mol)氫氧化鈉，20 mL(0.34 mol)95%乙醇，10 mL水和幾粒沸石，冷凝回流，加熱至酯溶解后，再繼續(xù)回流15 min。稍冷卻后，在攪拌下將反應混合物加到盛有10 mL濃鹽酸和50 mL水的燒杯中，待白色結晶析出，在冰浴中冷卻使析晶完全。抽濾，用少量冰水洗滌晶體，干燥后得產物3.0 g，mp.188.6～189.2℃。

1.3.2目標物麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的合成

在50 mL圓底燒瓶中加入0.15 g(0.0010 mol)麝香草酚，0.285 g(0.0015 mol)香豆素-3-羧酸，0.122 g(0.0010 mol)DMAP,4 mL二氯甲烷。置冰浴中攪拌溶解，緩慢滴加含EDCI 0.383 g(0.0020 mol)的二氯甲烷溶液4 mL。滴加完畢，撤去冰浴，室溫攪拌反應1.5 h，TLC檢測顯示反應完全，停止反應。將反應液倒入250 mL分液漏斗中，用K2CO3(pH=8～9)溶液洗滌(3×20 mL)，有機層用1%HCl溶液洗滌(3×20 mL)，再將有機層用飽和氯化鈉溶液洗滌，無水Na2SO4干燥有機層,制砂，柱層析分得黃色固體0.204 g，m.p.73.5～74.2℃，收率72.5%。TLC檢測：在薄層硅膠GF254板上點樣，以[乙酸乙酯:石油醚=1:4(V:V)]展開劑展開8 cm。取出，晾干，在熒光254 nm下顯色，得單一斑點。Rf值0.53。

ESI-MS,m/z:323[M+H]+。

IR(KBr，v,cm-1):3044(vφ-H);2965,2917,2873(vC-H);1773,1724(vC=O);1610,1455(vC=C)。1H-NMR(400 MHz,CDCl3):δ8.72(s,1H),7.74～7.62(m,1H),7.38(m,1H),7.25(d,2H),7.08(d,1H),6.96(s,2H),3.11(m,1H),2.34(s,3H),1.38(d,6H)。

2　結果與討論

為獲得最佳的麝香草酚香豆素-3-羧酸酯合成線路，按反應物摩爾配比、反應溫度及反應時間三個主要因素對產品收率的影響作了考查。

2.1目標物制備方法的選擇

在目標物的制備過程中，曾用酰氯與羥基成酯的方法，即將香豆素-3-羧酸制成酰氯c1，再與麝香草酚反應得到目標化合物c2。合成路線如圖2所示。

圖2　麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的合成(方法2)

實驗過程中發(fā)現，不僅香豆素-3-羧酸不能完全轉化成酰氯，并且酰氯與麝香草酚的反應也并不完全。兩步反應所用的時間較長且收率較低，考慮到制備酰氯時使用的酰氯化試劑SOCl2有較強的刺激性，且反應過程中產生的SO2和HCl等酸性氣體易對環(huán)境造成污染，所以最終放棄該實驗方法。后采用脫水劑脫水成酯的方法，即以無水二氯甲烷為溶媒，在DMAP和EDCI作用下縮合成酯，反應能順利進行。

2.2反應物配比及反應溫度對目標物產率的影響

2.2.1反應摩爾配比對產率的影響

在麝香草酚香豆素-3-羧酸酯合成中，通過改變麝香草酚和香豆素-3-羧酸的反應摩爾配比，考查反應物的摩爾配比對產率的影響。以合成麝香草酚香豆素-3-羧酸酯為例，實驗結果見表1。

表1　反應物摩爾配比對產率的影響

注：溶媒為CH2Cl2，溫度控制為20～30℃，脫水劑為EDCI。

從表1可知，其它反應條件不變時，即反應溶媒為CH2Cl2，溫度控制為20～30℃，脫水劑為EDCI，催化劑為DMAP，當麝香草酚摩爾數不變時，在一定范圍內隨著香豆素-3-羧酸摩爾數的增加，合成麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的產率也逐漸增加，當其配比達到1:1.5時，產物的產率達到較大值。隨著香豆素-3-羧酸摩爾數的繼續(xù)增加，目標產物收率雖有所上升但變化不大，所以確定麝香草酚與香豆素-3-羧酸的最佳摩爾配比為1:1.5。

2.2.2反應溫度對產率的影響

以合成麝香草酚香豆素-3-羧酸酯為例，不同反應溫度下麝香草酚香豆素-3-羧酸酯的收率見表2。

表2　反應溫度對產率的影響

注：溶媒為CH2Cl2，n(麝香草酚):n(香豆素-3-羧酸)=1:1.5，脫水劑為EDCI。

由表2可知，其它反應條件不變時，即反應溶媒為CH2Cl2，反應摩爾配比 n(麝香草酚):n(香豆素-3-羧酸)=1:1.5，脫水劑為EDCI，催化劑為DMAP，當反應溫度在20～30℃時產品收率最高，而隨反應溫度繼續(xù)升高收率開始下降。

3　結　論

以麝香草酚為原料，通過酯化反應得到目標物麝香草酚香豆素-3-羧酸酯，并確定了最佳合成工藝，所得化合物結構通過IR、MS和1H-NMR等進行確證。并對目標物的合成工藝進行優(yōu)化，得到了操作方法簡單，產率較高的合成工藝。

[1]仇昆倫，毛海舫，歐文華,等.百里香酚的研究進展[J]．香料香精化妝品，2008，4(2):28-32．

[2]王娣,謝海偉,曹珂珂,等.麝香草酚抑菌活性及其影響因素研究[J].食品工業(yè)科技，2012,33(14):96-97.

[3]黃鵬,栗進才,田德祥.麝香草酚阿司匹林酯的合成及表征[J].廣西中醫(yī)學院學報，2011,14(1):42-43.

[4]尚爾才.香豆素及其衍生物的合成與用途[J].現代農藥，2011,10(5):1-3.

[5]張國鐸，李航.香豆素類化合物的藥理作用研究進展[J].中國藥業(yè)，2011，20(7)：1-3.

[6]孔令雷,胡金鳳,陳乃宏.香豆素類化合物藥理和毒理作用的研究進展[J].中國藥理學通報，2012,28(2):165-168.

Synthesis of the Coumarin-3-carboxylic Acid Ester

SHI Xue-li1,WANG Rong2,ZHAO Kai3，HE Li-qin3

(1 Bozhou Institute for Food and Drug Inspection Center,Anhui Bozho 236800;2 Bozhou Vocational and Technical College,Anhui Bozhou 236800;3 Anhui University of Chinese Medicine,Anhui Hefei 230031,China)

To synthesize thymol coumarin-3-carboxylate and optimize the technical process,thymol conjugated with coumarin-3-carboxylic acid was used to give target compounds in the presence of 1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride(EDCI)and(DMAP)in CH2Cl2.The target compounds were obtained.Its chemical structures were confirmed by MS,IR,and1H-NMR spectra.The yield of thymol coumarin-3-carboxylic acid ester was 72.5%.

thymol; coumarin-3-carboxylic acid; synthesis

史學禮(1980-)，男，主管藥師，研究方向：主要從事藥品質量分析。

O623

A

1001-9677(2016)06-0078-03