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1、(10)申请公布号 CN 104277023 A (43)申请公布日 2015.01.14 CN 104277023 A (21)申请号 201310169543.1 (22)申请日 2013.07.03 C07D 311/18(2006.01) (71)申请人 上海爱普植物科技有限公司 地址 201809 上海市嘉定区北和公路 680 号 申请人 爱普香料集团股份有限公司 (72)发明人 陆欣宇 王慧辰 朱为宏 (74)专利代理机构 上海市华诚律师事务所 31210 代理人 李平 (54) 发明名称 8- 甲酰基香豆素类衍生物的制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种合成 8- 甲酰基香豆素。
2、类衍 生物的方法, 包括以下步骤 : 将香豆素类衍生物 的一种、 氯仿和有机碱混合, 于20100下反应 制备8-甲酰基香豆素类衍生物。 本发明使用香豆 素类衍生物作为起始物, 原料易得, 种类丰富。本 发明方法具有合成方法简单、 合成步骤少、 而且原 料成本低廉和易于大规模的商业化生产等优点。 利用本发明方法制备的 8- 甲酰基香豆素类衍生 物可作为潜在的化学中间体加以应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104277023 。
3、A CN 104277023 A 1/1 页 2 1. 一种 8- 甲酰基香豆素类衍生物的制备方法, 其特征在于包括以下步骤 : 将香豆素衍 生物与氯仿和有机碱混合, 于 20 100下反应时间 0.5 小时 24 小时制备 8- 甲酰基香 豆素类衍生物, 反应式为 : 所述香豆素衍生物的结构通式如所示, 所述 8- 甲酰基香豆素类衍生物的结构通式 如所示, 式或中, R2、 R3各自是独立的 H 或甲基, R4 R6中的任一种取代基选自 : H, C1 C4烷基, C1 C4烷氧基, 卤素, 硝基, 或苯甲酰基中的一种, 此时其他 3 个取代基为 H。 2. 根据权利要求 1 所述的 8- 。
4、甲酰基香豆素类衍生物的制备方法, 其特征在于, 所述的 有机碱是选自 : 吡啶或哌啶或三乙胺或 N,N- 二甲基苯胺或 N,N- 二异丙基乙胺或四甲基乙 二胺中的一种。 3. 根据权利要求 1 所述的 8- 甲酰基香豆素类衍生物的制备方法, 其特征在于, 所述香 豆素衍生物与氯仿的摩尔比介于 1 4 1 12 之间。 4. 根据权利要求 1 所述的 8- 甲酰基香豆素类衍生物的制备方法, 其特征在于, 所述香 豆素衍生物与有机碱的摩尔比介于 1 5 1 15 之间。 权 利 要 求 书 CN 104277023 A 2 1/5 页 3 8- 甲酰基香豆素类衍生物的制备方法 技术领域 0001 。
5、本发明属于有机中间体合成, 具体地说, 特别涉及一种制备 8- 甲酰基香豆素类衍 生物的方法。 背景技术 0002 香豆素及其衍生物在香料、 医药和功能材料等领域有广泛用途。其中, 含甲 酰基官能团的香豆素衍生物是一类非常重要的有机合成中间体, 可用于制备荧光探针 (彭梦姣 , 等 .,精细化工 2011,28(3),308312) 、 抗肿瘤药物 (徐嵩 , 等 .,药学学 报 2001, 36(3),269273) 和 抗 氧 化 剂 (A.Kontogiorgis,etal.,Bioorg.Med.Chem. Lett.2004,14,611614.) 等。尽管芳甲酰化反应的合成方法很多。
6、 (黄宪 , 等 .,新编有 机合成化学 化学工业出版社, 2003, 264272) , 但是迄今, 已见报道的甲酰基香豆素的合 成方法仅限于以下几种 (如 Scheme1 3 所示) : 0003 Scheme1:SeO2甲基氧化反应 0004 或 该方法需要使用剧毒且昂贵的二氧化硒试剂, 且对香豆素芳环或环外甲基氧化的选择性不高, 即最终产物结构中甲基与甲酰基难以共存 (J.N.Moorthy,etal.,Cryst.Eng.Comm.,2003,5(92),507513) 。 0005 Scheme2:Sommelet 反应 0006 0007 该方法步骤长, 且溴甲基香豆素中间体的合。
7、成需用到昂贵的 NBS 试剂, 只适合合 成原料便宜的 6- 或 7- 甲酰基香豆素类衍生物 (徐嵩 , 等 ., 药学学报 2000,35(2),103 107) 。 0008 Scheme3:Reimer-Tiemann 反应 0009 0010 该方法得到的是 6- 甲酰基香豆素与 8- 甲酰基香豆素的混合物, 选择性不高 (S.C.Bhunia,etal.,Syn.Comm.,2011,41,36783682) 。 说 明 书 CN 104277023 A 3 2/5 页 4 0011 上述技术方案均存在各种问题, 主要是试剂毒性大、 价格贵、 或反应选择性差, 难 于规模化制备。因此。
8、, 开发反应条件温和、 成本低廉且选择性好的合成方法非常重要, 是本 发明需要解决的技术问题。 发明内容 0012 本发明的目的在于克服现有技术的不足, 提供一种生产效率高, 工艺步骤简单、 成 本低廉即在工业上有利的 8- 甲酰基香豆素类衍生物的制备方法。本发明的方法克服了传 统制备甲酰基香豆素类衍生物的缺点, 即 : 通过改良的 ReimerTiemann 反应以香豆素类 衍生物为原料, 与二氯卡宾 (后者由温和的有机碱和氯仿原位产生) 在有机相中反应, 制备 8- 甲酰基香豆素类衍生物。 0013 为达到上述目的, 本发明是通过以下技术方案来实现的, 本发明包括以下步骤 : 将 香豆素衍。
9、生物与氯仿和有机碱混合, 于 20 100下, 反应时间 0.5 小时 24 小时制备 8- 甲酰基香豆素类衍生物, 反应式为 : 0014 0015 所述香豆素衍生物的结构通式如所示, 所述 8- 甲酰基香豆素类衍生物的结构 通式如所示, 式或中, R2、 R3各自是独立的 H 或甲基, R4 R6中的任一种取代基选自 : H, C1 C4烷基, C1 C4烷氧基, 卤素, 硝基, 或苯甲酰基中的一种, 此时其他 3 个取代基为 H。 0016 上述技术方案中, 常见而易得的香豆素衍生物包括但不限于 : 香豆素, 6- 甲基香 豆素等。 0017 所述的有机碱是选自 : 吡啶或哌啶或三乙胺或。
10、 N,N- 二甲基苯胺或 N,N- 二异丙基 乙胺或四甲基乙二胺中的一种。 0018 所述香豆素衍生物与氯仿的摩尔比介于 1 4 1 12 之间。所述香豆素衍生 物与有机碱的摩尔比介于 1 5 1 15 之间。 0019 本发明与现有技术相比, 本发明提供的制备 8- 甲酰基香豆素类衍生物的方法的 优点与有益效果是 : 1.如前所述, 采用温和有机碱 (如吡啶) 与氯仿作用, 在产生二氯卡宾的 同时, 避免了香豆素内酯键在强碱性条件下水解, 直接获得最终目的产物 8- 甲酰基香豆素 类衍生物。也就是说, 在通常的 ReimerTiemann 反应中, 使用的是诸如氢氧化钠、 氢氧化 钾水溶液等。
11、强碱性试剂, 这必然造成香豆素内酯环的破坏, 在此条件下, 不仅生成了反式邻 羟基肉桂酸类副产物, 还会影响 ReimerTiemann 反应的选择性, 从而得到的最终产物是 6- 甲酰基香豆素和 8- 甲酰基香豆素衍生物的混合物。这样, 一方面降低了 8- 甲酰基香豆 素衍生物的产率, 另一方面也增加了制备和纯化这些混合物的复杂性和成本 ; 0020 2.本发明鉴于上述情况, 为解决这些问题进行了深入研究。 结果发现, 选择温和的 有机碱 (如吡啶) 作为氢氧化钠、 氢氧化钾水溶液等强碱的替代试剂, 那么反应过程是非水 说 明 书 CN 104277023 A 4 3/5 页 5 的有机均相。
12、反应体系, 将不会造成香豆素内酯开环, 降低了水解副产物反式邻羟基肉桂酸 生成的可能性。同时还增加了 ReimerTiemann 反应的选择性, 因而直接蒸除溶剂后即得 到最终产物 8- 甲酰基香豆素类化合物, 收率比传统方法高。 0021 3. 克服了二氧化硒氧化法的弊端, 可以得到同时包含甲基和甲酰基官能团的 8- 甲酰基香豆素衍生物 (如 6- 甲基 -8- 甲酰基香豆素) 。 附图说明 0022 图 1 是 8- 甲酰基香豆素的核磁氢谱 ; 0023 图 2 是 8- 甲酰基香豆素的核磁碳谱 ; 0024 图 3 是 6- 甲基 -8- 甲酰基香豆素的核磁氢谱 ; 0025 图 4 是。
13、 6- 甲基 -8- 甲酰基香豆素的核磁碳谱。 具体实施方式 0026 下面结合实施例进一步说明本发明, 这些实施例仅用于对于本发明进行举例说 明, 在于更好地理解本发明的内容。因此, 所举之例并不限制本发明的保护范围。 0027 下列实施例中所用原料及试剂均为市售品。 0028 实施例 1 4 依次考察了有机碱类型, 反应温度, 氯仿用量, 反应时间对香豆素反 应生成 8- 甲酰基香豆素 (即转化率) 的影响。 0029 实施例一 : 0030 在 装 有 搅 拌 器、 温 度 计 和 回 流 冷 凝 器 的 25mL 三 颈 瓶 中, 依 次 加 入 香 豆 素 (1.46g,10mmol。
14、) 和 无 水 有 机 碱 (表 1 所 示) (100mmol)。 剧 烈 搅 拌 下, 滴 加 氯 仿 (7.45g,60mmol) , 约 5min 加完。滴毕后, 维持内温 85继续反应 6h。GC 跟踪反应表明在吡 啶中反应, 效果最好 (转化率 32) , 结果如表 1 所示 : 0031 表 1 : 有机碱种类对转化率的影响 0032 0033 实施例二 : 0034 在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝器的 25mL 三颈瓶中, 依次加入香豆素 (1.46g,10mmol) 和吡啶 (8mL, 100mmol)。剧烈搅拌下, 滴加氯仿 (7.45g,60mmol) , 约 5min。
15、 加完。滴毕后, 分别在不同温度下 (表 2 所示) 继续反应 6h。GC 跟踪反应表明反应温度为 85时效果最好 (转化率 34) , 结果如表 2 所示 : 0035 表 2 : 反应温度对转化率的影响 0036 说 明 书 CN 104277023 A 5 4/5 页 6 0037 实施例三 : 0038 在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝器的 25mL 三颈瓶中, 依次加入香豆素 (1.46g,10mmol) 和吡啶 (8mL, 100mmol)。剧烈搅拌下, 滴加氯仿 (7.45g,60mmol) , 约 5min 加完。滴毕后, 维持内温 85继续反应一段时间 (表 3 所示) 。G。
16、C 跟踪反应表明反应时间为 6h 时效果最好 (转化率 32) , 结果如表 3 所示 : 0039 表 3 : 反应时间对转化率的影响 0040 0041 实施例四 : 0042 在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝器的 25mL 三颈瓶中, 依次加入香豆素 (1.46g,10mmol) 和吡啶 (8mL, 100mmol)。剧烈搅拌下, 滴加一定量氯仿 (表 4 所示) , 约 5min 加完。滴毕后, 维持内温 85继续反应 6h。GC 跟踪反应表明氯仿用量为 60mmol 时效果最 经济 (转化率 33) , 结果如表 4 所示 : 0043 表 4 : 氯仿用量对转化率的影响 0044 。
17、0045 实施例五 : 0046 8- 甲酰基香豆素的合成 : 以香豆素为原料, 其反应式如下 0047 0048 在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝器的 25mL 三颈瓶中, 依次加入香豆素 (1.46g,10mmol) 和吡啶 (8mL, 100mmol)。剧烈搅拌下, 滴加氯仿 (7.45g,60mmol) , 约 5min 加完。 滴毕后, 维持内温85继续反应6h。 减压蒸除溶剂和过量的有机碱, 余下油状物溶于 25mL 二氯甲烷, 用 90mL 饱和氯化铵水溶液分三次洗涤, 分出有机层经无水硫酸钠干燥, 蒸 除二氯甲烷用乙醇-环己烷重结晶三次得到土黄色固体粉末0.56g, 收率33。。
18、 M.p.191 193。 0049 1HNMR(400MHz,CDCl 3,ppm):=10.74(s,1H),8.10(td,J=7.6,1.6Hz,1H),7.78(d, J=10.0Hz,1H),7.75(dd,J=7.6,1.6Hz,1H),7.41(t,J=7.6Hz,1H),6.53(d,J=7.6,Hz,1H). 0050 13CNMR(100MHz,CDCl 3,ppm):=187.2,158.9,155.4,143.1,133.7,130.4,124.4, 说 明 书 CN 104277023 A 6 5/5 页 7 123.6,119.5,117.3. 0051 HRMS。
19、(TOF-ESI+,m/z):M+Na+Calcd.for(C10H6O3Na):197.0215;found:197.0208。 0052 8- 甲酰基香豆素的核磁氢谱参见图 1, 8- 甲酰基香豆素的核磁碳谱见图 2 0053 实施例六 : 0054 6- 甲基 8- 甲酰基香豆素的合成 : 以 6- 甲基香豆素为原料, 其反应式如下 0055 0056 在装有搅拌器、 温度计和回流冷凝器的 25mL 三颈瓶中, 依次加入 6- 甲基香豆素 (1.60g,10mmol) 和吡啶 (8mL, 100mmol)。剧烈搅拌下, 滴加氯仿 (7.45g,60mmol) , 约 5min 加完。滴毕。
20、后, 维持内温 85继续反应 6h。减压蒸除溶剂和过量的有机碱, 余下油状物溶 于 25mL 二氯甲烷, 用 90mL 饱和氯化铵水溶液分三次洗涤, 分出有机层经无水硫酸钠干燥, 蒸除二氯甲烷用乙醇 - 正己烷重结晶三次得到黄色针状晶体 1.1g, 收率 58。M.p.208 210。 0057 1HNMR(400MHz,CDCl 3,ppm):=10.74(s,1H),7.45(s,1H),7.38(d,J=7.6Hz,1H),7 .35(s,1H),6.33(d,J=7.6,Hz,1H),2.67(s,3H). 0058 13CNMR(100MHz,CDCl 3,ppm):=189.9,1。
21、60.9,150.8,143.6,135.7,134.5, 132.4,128.9,122.6,113.5,25.3. 0059 HRMS(TOF-ESI+,m/z):M+Na+Calcd.for(C11H8O3Na),211.0371,found:211.0365。 0060 6- 甲基 -8- 甲酰基香豆素的核磁氢谱参见图 3, 6- 甲基 -8- 甲酰基香豆素的核磁 碳谱参见图 4。 说 明 书 CN 104277023 A 7 1/3 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104277023 A 8 2/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 104277023 A 9 3/3 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 104277023 A 10 。