王悅秋,劉必軍
(1. 雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)檢驗系,四川 雅安 625000;2.淮安萬邦香料工業(yè)有限公司,江蘇 淮安 223001)
烯丙基作為醇羥基、酚羥基、多肽等的保護基團在酸堿性條件下較穩(wěn)定,因此,被廣泛應(yīng)用在有機合成中[1]。其脫保護過程首先是在催化劑作用下烯丙基異構(gòu)化為不穩(wěn)定的丙烯基,通常使用的催化劑是強堿、過渡態(tài)金屬試劑或一些價格昂貴的絡(luò)合試劑;然后再酸化或者氧化烯醇醚,從而達到脫保護的目的[2~3]。但這些催化體系很難應(yīng)用在含有其他可異構(gòu)化雙鍵的烯丙基保護基體系中,雖然近些年發(fā)展了一些新的脫保護催化劑,如 CAN[4]、DDQ[5]、TBAS[6]、n-BuLi[7]等等,但這些催化劑同樣面臨很多問題,如價格昂貴、低產(chǎn)率等等。因此,開發(fā)一種高效的、有選擇性的烯丙基脫保護催化劑具有重要的理論和實際意義。
含有酚羥基的結(jié)構(gòu)片斷在具有生物活性的天然產(chǎn)物中廣泛存在,如查爾酮、黃酮等化合物。在對這類化合物進行合成或結(jié)構(gòu)改造的過程中經(jīng)常遇到對酚羥基的保護與脫保護過程[8]。在2-烯丙氧基查爾酮合成黃酮的過程中,有文獻報道,催化量碘在二甲亞砜體系中可以很好地脫去烯丙基保護基,并進一步氧化環(huán)合成黃酮[9]。我們嘗試了不同酚羥基被烯丙基保護的化合物在催化量的碘與二甲亞砜體系中進行脫保護研究,發(fā)現(xiàn)碘與二甲亞砜體系是很好的芳基烯丙基醚脫保護試劑,并適用于芳環(huán)上有不同取代基的底物。
Thomas-Hoover型熔點儀,溫度計未加校正;Brukev AC-P200型核磁共振儀,以TMS為內(nèi)標。部分原料購于國藥化學(xué)試劑有限公司,分析純,無市售原料為自備合成。常規(guī)溶劑為分析純,未進一步處理。柱層析硅膠與TLC薄層板為青島海洋化工產(chǎn)品。
將原料芳基烯丙基醚(0.001 mol)溶于30 mL的二甲亞砜(或其他一些溶劑,如乙腈、二氯甲烷、丙酮、甲苯),加入催化量的碘(0.6 mmol),升溫至130℃反應(yīng),TLC監(jiān)測至反應(yīng)終點。反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)液倒入適量的5%稀鹽酸中,乙醚(20 mL×3)萃取,合并醚層,依次用飽和的硫代硫酸鈉、食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,減壓濃縮得到粗品,硅膠柱層析得目標化合物純品。其中代表化合物Entry 5的 m. p. = 42~45℃,1H NMR(CDCl3):7.15(d, 2H,3,5-H(phenyl));6.70(d, 2H, 2,6-H(phenyl)。
為了初步研究芳基烯丙基醚在碘-二甲亞砜體系中的脫保護情況,我們設(shè)計了如Scheme 1的反應(yīng)通式,對苯環(huán)上有不同取代基的苯基烯丙基醚進行脫保護反應(yīng)。具體反應(yīng)結(jié)果如表1所示,在催化量的碘,以二甲亞砜為溶劑時,可以在較短的時間內(nèi)獲得較高產(chǎn)率的目標化合物。在實驗中,還嘗試了不同溶劑,如乙腈、二氯甲烷、丙酮、甲苯,在它們中回流反應(yīng),發(fā)現(xiàn)均無產(chǎn)物。此外,對反應(yīng)溫度也進行了初步研究,分別在 60℃、80℃、100℃、120℃進行反應(yīng),其中 60℃、80℃時無產(chǎn)物生成,100℃時有少量產(chǎn)物生成,延長反應(yīng)時間,TLC薄層監(jiān)控,仍然未得到較好的結(jié)果,只有升溫到120℃時,反應(yīng)可在較短時間內(nèi)完成。若再升高溫度,發(fā)現(xiàn)在苯環(huán)上有兩個烯丙基保護基可在短時間內(nèi)脫除(Entry 8),說明升高溫度有助于此體系中烯丙基保護基的脫除。我們推測碘/二甲亞砜催化脫芳基烯丙基保護基可能按照Scheme 2的過程進行,首先碘在高溫下與烯丙基的α位發(fā)生自由基反應(yīng),形成α位碘代物,然后與二甲亞砜反應(yīng)形成烯丙醚中間體,此中間體不穩(wěn)定,可發(fā)生共振,原來的芳基烯丙基醚結(jié)構(gòu)斷裂脫保護,得到相應(yīng)的酚。
Scheme 1 芳基烯丙基醚脫保護反應(yīng)通式
表 1 不同取代基的芳基烯丙基醚脫保護反應(yīng)結(jié)果
Scheme 2 芳基烯丙基醚脫保護反應(yīng)機理推測
本文對碘-二甲亞砜體系催化芳基烯丙基醚的脫保護反應(yīng)進行了初步研究,發(fā)現(xiàn)其是一個高效的脫保護催化劑,不僅條件簡單,反應(yīng)時間短,而且產(chǎn)率較高,有進一步研究的價值,同時此反應(yīng)可應(yīng)用在一些天然產(chǎn)物的合成中,具有一定的實際應(yīng)用價值。
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