全 文 :Mitsunobu 反应合成新型岩白菜素含氮衍生物
毛泽伟, 张梦迪, 饶高雄 *
(云南中医学院, 云南 昆明 650500)
摘 要: 岩白菜素分别与四氢吡咯和二乙胺经 Mitsunobu 反应, 得到 2 个新的岩白菜素含氮衍生物(2a,
2b), 并对反应条件进行了优化。 优化条件为: 偶氮二甲酸二异丙酯为偶氮试剂, n(岩白菜素)∶n(偶氮
二甲酸二异丙酯)∶n(仲胺)=1∶1.5∶2, 反应温度 45℃, 优化反应条件下合成收率分别为 54%和 48%。
关键词: Mitsunobu 反应; 岩白菜素衍生物; 合成
中图分类号: O625.6 文献标志码: A 文章编号: 1009-9212(2015)02-0050-03
Synthesis of Novel Nitrogen-containing Derivatives from Bergenin by Mitsunobu Reaction
MAO Ze-wei, ZHANG Meng-di, RAO Gao-xiong*
(Yunnan University of Traditional Chinese Medicine, Kunming 650500, China)
Abstract: Two novel nitrogen-containing derivatives were synthesized by Mitsunobu reaction between Bergenin
and pyrrolidine or diethylamine . The reaction conditions were optimized . Under the optimized conditions
(n(Bergenin)∶n(DIAD)∶n(secondary amine)=1∶1.5∶2, 45℃), yields were up to 54% and 48% respectively.
Key words: Mitsunobu reaction; Bergenin derivatives; synthesis
!!!!!!!!!!!!
!
!!!!!!!!!!!!
!医药及中间体
第 45 卷第 2 期
2015 年 4 月
精 细 化 工 中 间 体
FINE CHEMICAL INTERMEDIATES
Vol. 45 No. 2
April 2015
1 前 言
岩白菜素为二氢异香豆素类化合物, 是从虎耳
草科植物岩白菜等草药中提出的活性成分, 又称为
岩白菜内酯、 虎耳草素等[3], 因其具有较好镇咳和
抗溃疡作用, 被 《中华人民共和国药典》 收为镇咳
祛痰药。 鉴于岩白菜素低效、 低毒性的特点及其在
新药研发方面的诱人前景, 国内外对其进行了大量
构效关系研究 [2-7]。 目前, 已上市的镇咳祛痰药物
苯丙哌林和喷托维林均含乙醇胺结构, 笔者以此出
发, 拟采用 Mitsunobu反应在岩白菜素分子中引入乙
醇胺单元, 希望得到具有更优药理活性的化合物。
岩白菜素 (1)分别与四氢吡咯和二乙胺经
Mitsunobu 反应 [8], 合成得到 2 个新的岩白菜素含
氮衍生物(2a,2b), 化合物结构经 1H NMR 和 13C
NMR 确证, 并对反应条件进行了优化。 考察了偶
氮试剂、 温度、 物料配比等因素对反应的影响, 为
合成岩白菜素含氮衍生物提供方法学参考。
2 实验部分
2.1 合成路线
合成路线如下。
2.2 仪器与试剂
仪器: IKA-RCT 加热磁力搅拌器 (深圳市诺
基金项目: 云南省应用基础研究计划项目 (2013FZ088, 2014FZ087)。
作者简介: 毛泽伟 (1981-), 男, 湖北汉川人, 讲师, 研究方向: 药物合成 (E-mail: ydmason@163.com)。
联 系 人: 饶高雄, 教授, 研究方向: 药物化学 (E-mail: rao13987124569@qq.com)。
收稿日期: 2015-01-08
联电子科技有限公司)、 YANACO 显微熔点仪 (亚
那科 (北京 ) 检测仪器贸易有限公司 )、 Bruker
AM-300 核磁共振波谱仪 (四甲基硅烷为内标, 德
国 Bruker公司)。
试剂: 岩白菜素、 三苯基膦、 偶氮二甲酸二乙
酯 (DEAD)、 偶氮二甲酸二异丙酯 (DIAD)、 四氢
吡咯、 二乙胺 (干燥处理)、 四氢呋喃 (THF, 干
燥处理) (以上试剂均为 AR)。
2.3 化合物 2的一般合成方法
称取 656 mg (2 mmol) 岩白菜素和 787 mg
(3 mmol) 三苯基膦于 25 mL二颈瓶中, 在氮气保护
下, 加入 10 mL无水 THF溶解, 在冰水浴下依次滴
加 606 mg (3 mmol) DIAD和 4 mmol四氢吡咯或二
乙胺, 30 min后升至 45℃反应 15 h。 TLC检测反应
完成后, 真空抽浓缩。 残余物以 DCM /CH3OH (v∶
v=6∶1) 为洗脱剂进行柱层析, 分离得到目标产物。
化合物 2a: 白色固体, 收率 54%。 m.p. 246~
249℃; 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6), δ: 8.97
( s, 1H) , 7.71 ( s, 1H) , 6.36 ( s, 1H) , 4.91
(d, J=5.4 Hz, 1H) , 4.70 (d, J=5.4 Hz, 1H) ,
4.21 ~4.32 (m, 2H) , 3.35 ( s, 4H) , 3.27 ~3.31
(m, 3H), 3.19 (s, 2H), 2.82~2.97 (m, 3H),
2.02 (s, 4H); 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6), δ:
164.09, 151.11, 147.55, 139.92, 117.90, 115.83,
108.82, 81.23, 79.68, 73.53, 72.04, 70.62, 61.02,
50.06. 49.43, 25.78。
化合物 2b: 灰白色固体, 收率 48%。 m.p.242~
244℃; 1H NMR (300 MHz, DMSO-d6), δ: 8.95
( s, 1H) , 7.72 ( s, 1H) , 6.34 ( s, 1H) , 4.91
( d, J =5.4 Hz, 1H) , 4.71 ( d, J =5.4Hz, 1H) ,
4.24 (d, J=5.3 Hz, 1H) , 4.14~4.20 (m, 1H) ,
3.53 ( q, J =7.3 Hz, 4H) , 3.32 ( t, J =9.2 Hz,
1H), 3.22-3.29 (m, 2H), 3.02 (s, 2H), 2.81~
2.90 (m, 2H), 2.76-2.80 (m, 1H), 1.28 (t, J=
7.2 Hz, 6H); 13C NMR (75 MHz, DMSO-d6), δ:
163.88, 150.23, 147.77, 140.02, 117.92, 115.81,
109.40, 81.60, 76.34, 73.25, 72.06, 70.29, 60.33,
50.12. 45.68, 13.21。
3 结果与讨论
3.1 偶氮试剂对反应收率的影响
偶氮二甲酸二乙酯 (DEAD) 和偶氮二甲酸二
异丙酯 (DIAD) 是 Mitsunobu反应最常用的偶氮试
剂。 在其它条件不变时, 考察了两种偶氮试剂对反
应的影响, 结果如表 1所示。
由表 1 可知, 两种偶氮试剂对反应的影响很
小, 考虑到试剂的安全性和稳定性, 选用 DIAD 进
行目标化合物的合成。
3.2 温度对反应收率的影响
以合成化合物 2a 为例, 在其他条件不变时,
考察温度对反应的影响, 结果如表 2。
由表 2 中可知, 在 45℃时, 反应效果较好。
温度低, 反应不完全, 温度过高, 会有副产物生
成, 均导致收率降低。
3.3 原料配比对反应收率的影响
为了提高原料的转化率, 考虑其它试剂过量的
情况下对原料配比进行选择, 考察不同比例下反应
收率的影响。 以化合物 2a为例, 结果见表 3。
由表 3可知, 当 n(岩白菜素)∶n(DIAD)∶n(四氢
吡咯)=1.0∶1.5∶2.0 时, 收率较好, 而增加 DIAD 和
四氢吡咯的量对收率的影响不大。 考虑到原料试剂
的经济性, 适宜的配比为 n(岩白菜素)∶n(DIAD)∶
n(四氢吡咯)=1.0∶1.5∶2.0。
表 3 反应原料配比对反应的影响
Table 3 Effect of different molar ratio on the yield
序号
1
2
3
4
n(岩白菜素)∶n(DIAD)∶n(四氢吡咯)
1.0∶1.5∶2.0
1.0∶1.5∶3.0
1.0∶2.0∶2.0
1.0∶2.0∶3.0
收率 /%
54
56
56
58
表 2 温度对反应的影响
Table 2 Effect of temperatures on the yield
序号
1
2
3
温度 / ℃
25
45
回流
收率 /%
33
54
51
表 1 两种偶氮试剂对反应的影响
Table 1 Effect of DEAD and DIAD on the yield
化合物
2a
2b
偶氮试剂
DEAD
DIAD
DEAD
DIAD
收率 /%
52
54
49
48
51第 2 期 毛泽伟, 等: Mitsunobu 反应合成新型岩白菜素含氮衍生物
[19] Norbert L. Process for the preparation of 2,2 -difluoroethylamine
starting from a benzylamine compound. US, 2012123163 A1 [P].
2012-05-17.
[20] Norbert L. Process for the preparation of 2,2 -difluoroethylamine
starting from prop-2-en-1-amine. US, 2012142971 A1[P]. 2012-
06-07.
[21] Bayer Cropscience A G. Method for producing 2,2-difluorethylamine
from 2,2-difluor-l-chlorethane and ammonia. WO, 2012095403
A1 [P]. 2012-07-19.
[22] Norbert L. Process for the preparation of 2,2-difluoroethylamine:
US, 2012190867 A1[P]. 2012-07-26.
[23] TOSOH CORP. Mixed oxide catalyst and process for producing an
alkylenamine by using the catalyst. US, 4982003 A [P]. 1991-01-
01.
[24] BASF A G. Process for the preparation of amines. EP, 0696572 B1
[P]. 1996-02-14.
[25] 中国石油化工股份有限公司 . 用于甲醇与氨气相胺化生产甲
胺的催化剂. 中国, 1618517 A[P], 2005-05-25.
[26] Massachusetts inst technology. Amination of halide, alkyl or aryl
sulfonates of (hetero)aryl or alkenyl compounds used in dyes or
pharmaceuticals, involves reacting halide, alkyl or aryl sulfonate of
(hetero)aryl or alkenyl, with amine in presence of base and catalyst.
AU, 2002258946 A1[P]. 2012-11-05.
[27] 上海京新生物医药有限公司. 盐酸西那卡塞的制备方法: 中国,
103450027 A[P]. 2013-12-18.
[28] Norbert L. Process for the preparation of 2,2 -difluoroethylamine
derivatives starting from N -(2,2 -difluoroethyl)prop -2 -en -1 -
amine: US, 8586756 B2 [P]. 2013-11-19.
[29] 中国科学院上海药物研究所. 取代正戊酰胺类化合物、其制备
方法及用途: 中国, 102617501 A [P]. 2012-08-01.
(上接第 3 页)
参考文献:
[1] 尤田耙. 手性化合物的现代研究方法[M]. 北京:中国科学技术
大学出版社, 1993: 5-8 .
[2] Chiral drugs: chemistry and biological action [M]. Hoboken ,NJ:
John Wiley & Sons, 2011: 137-145.
[3] Lavagnino E R, McShane L J, Molloy B B. 1 -Phenyl -3 -
(substituted phenoxy) propylamines: US, 4 207 343[P]. 1980-06-10.
[4] 张德荣 , 任宇红, 黄磊, 等. 生物法合成达泊西汀[J]. 生物加工
过程, 2010, 8(2): 13-17.
[5] Rao D M. Solid dapoxetine: US, 8 546 615[P]. 2013-10-1.
[6] 戴蓉, 辜顺林, 顾菲, 等. 盐酸达泊西汀的合成 [J]. 中国新药杂
志, 2008, 17 (24): 2119-2121.
[7] 廖祥伟, 吴晓峰, 葛大伦, 等 . 3-二甲胺基-3-苯基丙醇的制备
[J]. 中国医药工业杂志, 2006, 37(3): 152-153.
[8] Wheeler W J, Obannon D D. A chiral synthesis of dapoxetine
hydrochloride, a serotonin reuptake inhibitor, and its 14C isotopomer
[J]. Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals,
1992, 31(4): 305-315.
[9] Robertson D W. 1-Phenyl -3-naphthalenyloxypropanamines and
their use as selective serotonin reuptake inhibitors: US, 5 135 947
[P]. 1992-08-04.
[10] Mohan R D. Processes for the preparation of (+)-N,N-dimethyl-2-
[1-(naphthalenyloxy) ethyl] benzene methanamine and intermediates
thereof: WO, 2011161690(A1)[P]. 2011-12-29.
[11] Synoradzki L, Bernas U, Ruskowski P. Tartaric acid and its O-acyl
derivatives. Part 2. Application of tartaric acid and of O -acyl
tartaric acids and anhydrides. Resolution of racemates [J]. Organic
Preparations and Procedures International, 2008, 40(2): 163-200.
[12] 曾凡志.达泊西汀的新合成工艺研究[D].湖南:中南大学, 2011.
(上接第 49 页)
4 结 论
采用 Mitsunobu 反应对新型岩白菜素含氮衍生
物进行了合成, 拓展了该类化合物的结构类型, 更
多衍生物的合成及活性研究正在进行中。
参考文献:
[1] 国家医药管理局中草药情报中心 , 植物药有效成分手册 [M].
北京: 人民卫生出版社, 1986: 124.
[2] Jungl J C, Lim E, Kim S H, et al. Practical synthesis and
biological evaluation of bergenin analogs [J]. Chem Bio Drug Des,
2011, 78: 725-729.
[3] Nazir N, Koul S, Qurishi M A, et al. Evaluation of antioxidant and
antimicrobial activities of Bergenin and its derivatives obtained by
chemoenzymatic synthesis [J]. Euro J Med Chem, 2011, 46: 2 415-
2 420.
[4] 张韶湘 , 赵永娜, 赵庆, 等. 岩白菜素两个衍生物的合成及镇
痛活性研究[J]. 天然产物研究与开发, 2008, 20 (2): 527-529.
[5] Kashima Y, Miyazawa M. Synthesis, antioxidant capacity, and
structure -activity relationships of tri -O -methylnorbergenin
analogues on tyrosinase inhibition [J]. Bioorg Med Chem Lett,
2013, 23: 6 580-6 584.
[6] 毛泽伟, 万春平, 姜 圆, 等. 岩白菜素衍生物的合成及其抗肿
瘤活性研究[J]. 化学试剂, 2014, 36(8): 689-692.
[7] 毛泽伟 , 张梦迪, 饶高雄. Mannich 反应合成新型氮杂环取代
岩白菜素衍生物[J]. 精细化工中间体, 2015, 45(1): 43-44.
[8] Kumara Swamy K C, Bhuvan Kumar N N, Balaraman E, et al.
Mitsunobu and related reactions: advances and applications [J].
Chem Rev, 2009, 109: 2 551-2 651.
52 第 45 卷精细化工中间体