CN102199100A

CN102199100A - 一种合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法

Info

Publication number: CN102199100A
Application number: CN2011100948000A
Authority: CN
Inventors: 王建; 刘玮炜; 周再伟; 秦玉
Original assignee: Huaihai Institute of Techology
Current assignee: Huaihai Institute of Techology
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-09-28

Abstract

本发明公开了一种合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法，将对苯二酚溶于极性溶剂中，脂肪族或芳香族伯、仲胺类用极性溶剂进行稀释，将稀释后的脂肪族或芳香族伯、仲胺类滴入对苯二酚溶液中，将混合溶液水浴加热，最后分离反应液，得到产物。本发明中利用以廉价的对苯二酚与脂肪族或芳香族伯、仲胺类为原料，弥补了现有技术中合成方法生产成本较高或产率较低的不足，体现绿色、节能和环保理念，为一种更具潜在应用价值的合成方法。

Description

一种合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法

技术领域

本发明涉及一种合成有机化合物，特别涉及一种合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法。

背景技术

醌类被发现存在于许多动物和植物细胞中，并被广泛用作抗癌、抗菌、抗疟疾药物以及抗真菌剂。氨基苯醌是治疗肿瘤和线虫病的药物，还可被用作除草剂使用，并具有潜在的抗过敏、抗病毒和抑制5-脂肪氧化酶等活性。2007年，Syamaprasad Bayen等以各种伯胺与1,4-苯醌为原料，合成相应的2,5 -二（烷/芳氨基）1,4-苯醌。他们以1,4 -萘醌与伯胺反应也合成了相应的2-氨基-1,4 -萘醌衍生物。2010年，Kevin W. Wellington等报道了脂肪族和芳香族伯胺与对苯醌在温和条件下、敞口容器和混合溶剂中，以固定化的商品虫漆酶 Denilite II Base为催化剂，制得2-氨基醌和2,5-二氨基醌。[a)Syamaprasad Bayen, Nilotpal Barooah, Rupam J. Sarma, Tamal Kumar Sen, A. Karmakar, Jubaraj B. Baruah. Dyes and Pigments 75 (2007) 770-775; b)Manoj Batra, Prashant Kriplani, Chhavi Batra and K. G. Ojha.Bioorganic & Medicinal Chemistry 14 (2006) 8519–8526; c)Kevin W. Wellington, Paul Steenkamp, Dean Brady.Bioorganic & Medicinal Chemistry 18 (2010) 1406–1414]。Syamaprasad Bayen等的合成方法所得氨基醌的产率一般在60-88%，但所用原料1,4-苯醌目前的市场价格较高。Kevin W. Wellington等合成方法不仅反应时间长，产率一般低于30%，还要使用昂贵的酶制剂。因此发明一种生产成本较低并且产率较高的合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法就显得尤为重要。体现绿色、节能和环保理念，为一种更具潜在应用价值的合成方法。

发明内容

本发明提供了一种合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法。该方法将采用更廉价的原料降低此类化合物的合成成本，并且产率较高。

本发明的技术方案为：一种合成具有以下通式的2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法，

其中R_1、R₂代表选自由下列各项组成的取代基：

-氢原子；

-具有1至6个碳原子的饱和或不饱和的直链、支链或3至6个碳原子的饱和或不饱和的环烷基基团，或芳基取代的具有1至6个碳原子的饱和或不饱和直链或支链的基团。

合成步骤如下：

步骤一，将对苯二酚溶于极性溶剂中，脂肪族或芳香族伯、仲胺类用极性溶剂进行稀释，将稀释后的脂肪族或芳香族伯、仲胺类滴入对苯二酚溶液中，所述的对苯二酚和胺类的摩尔比为1 : 1 ~ 5;

步骤二，将混合溶液水浴加热，温度控制在10~100℃，反应时间为10分钟~24小时；

步骤三，分离反应液，得到产物。

所述的脂肪族或芳香族伯、仲胺类具有1至12个碳原子的饱和或不饱和的直链、支链或3至6个碳原子的饱和或不饱和的环烷基基团，或芳基取代的具有1至6个碳原子的饱和或不饱和直链或支链的基团。

所述的极性溶剂为乙醇或甲醇。

所述的步骤二中温度控制在50~60??C。

本发明中利用以廉价的对苯二酚与脂肪族或芳香族伯、仲胺类为原料，在极性溶剂中合成2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物，弥补了现有技术中合成方法生产成本较高或产率较低的不足，体现绿色、节能和环保理念，为一种更具潜在应用价值的合成方法。

具体实施方式

从下列以非限制性方式提供的用于说明所述原理的数个实例的描述，本发明进一步的特征变得清楚。

实施例 1至6遵循如下所示的合成设计。

其中1：R₁= -CH₃, R₂= -H

2: R₁= -CH₃, R₂= -CH₃

3: R₁= -C₂H₅, R₂= -H

4: R₁= -n-C₃H₇, R₂= -H

5: R₁= -n-C₄H₉, R₂= -H

6: R₁= -CH₂C₆H₅, R₂= -H

下述实施例中的乙醇可以用无水乙醇、95%的乙醇或70%的乙醇，无水甲醇或70%以上的甲醇。

实施例1 ：2,5-二甲氨基-1,4-苯醌（1）的合成。

取0.5g（0.00454mol）对苯二酚加入10ml乙醇溶解。取30%甲胺的乙醇溶液，其中甲胺为1.88g(0.0182mol)，再加10ml乙醇稀释（反应摩尔比为对苯二酚：甲胺=1：4），将稀释的甲胺醇溶液缓慢滴入对苯二酚溶液，混合液颜色由浅棕色变为棕色。水浴加热，温度控制在55℃，反应时间3h。用TLC跟踪检测反应，展开剂为乙酸乙酯：石油醚 = 5:1，R_f=0.667。反应30 min后，溶液由浅红色变为深红色。反应结束后，冷却反应液中有红色粉状产物生成。过滤，得粗产物。用乙醇重结晶。空气晾干得红色粉末状纯产物，在显微镜下观察为红色晶体。称量产物为0.25g，产率33.33%。产物熔点142.2~145.0℃。产物易溶于氯仿、甲醇和乙醇。¹HNMR (CDCl₃, 500 MHz, ppm): 1.57 (w, 2H, ), 2.90 (s, 6H), 5.28 (s, 2H), 6.59 (w, 2H). IR (KBr, cm^-1): 3298 (s), 3024 (w), 1550 (brs), 1490 (brs), 1405 (m), 1360 (w), 1289 (m), 1235 (m), 1143 (w), 1060 (m), 808 (w), 706 (m)。UV/vis lmax (nm) 336; m/z (碎片)，166.1(100%, M⁺), 151.1 (M⁺-15), 138.1 ( M⁺-28), 125.1 (M⁺-41), 109.1(M⁺-57), 95.1 (M⁺-71), 82.1 (M⁺-84), 68.1 (M⁺-98), 55.1 (M⁺-111)。

实施例2：2,5-二（二甲氨基）-1,4-苯醌（2）的合成。

取0.5g(0.00454mol)对苯二酚加入10ml乙醇溶解。称取二甲胺水溶液，其中二甲胺为2.485g(0.01816mol)，再加10ml乙醇稀释（反应摩尔比为对苯二酚：二甲胺=1：4）。将稀释的二甲胺溶液的醇溶液缓慢滴入对苯二酚的乙醇溶液，混合液颜色由浅棕色变为棕色。水浴加热，温度控制在55℃，反应时间2h。TLC跟踪检测反应，展开剂为乙酸乙酯：石油醚=5:1，R_f= 0.62。反应25min后，溶液由棕色变为深红色。反应结束，冷却，反应液中无固体生成，溶液颜色为红黑色。将反应液密封放于冰箱中，第三天有深红色菱形晶体析出，过滤，得粗产物。用乙醇重结晶，空气中晾干，得深红色晶体产物。称量产物为0.457g，产率为51.87%。产物熔点134.8~136.3℃。产物易溶于氯仿、甲醇和乙醇。¹HNMR (CDCl₃, 500 MHz, ppm): 3.20 (s, 12H), 5.36 (s, 2H). IR (KBr, cm^-1): 3064 (m), 2918 (m), 1536 (brs), 1411 (s), 1330 (m), 1280 (s), 1128 (s), 1056 (m), 941 (m), 851 (s), 752 (w), 659(w)。UV/vis lmax (nm) 368; m/z (碎片),194.2(100%, M⁺), 179.1 (M⁺-15), 165.1 ( M⁺-29), 150.1 (M⁺-44), 136.1(M⁺-58), 122.1 (M⁺-72), 108.1 (M⁺-86), 82.1 (M⁺-112), 68.2 (M⁺-126), 53.1 (M⁺-141)。

实施例3：2,5-二乙氨基-1,4-苯醌（3）的合成。

取0.5g(0.00454mol)对苯二酚加入10ml乙醇溶解。称取乙胺水溶液，其中乙胺为0.584g(0.00908mol)，再加10ml乙醇稀释（反应摩尔比为对苯二酚：乙胺=1：2）。将稀释的乙胺溶液缓慢滴入对苯二酚的乙醇溶液，混合液颜色由浅棕色变为棕色。水浴加热，温度控制在52℃，反应时间6h。TLC跟踪检测，展开剂为乙酸乙酯：石油醚=5:1，R_f= 0.67。反应30min后，溶液由浅红色变为深红色。反应结束后，冷却，反应液中无固体物生成。将反应液封口，放于冰箱中冷却，第二天有鲜红色晶体析出，过滤，得粗产物。用乙醇重结晶，空气中晾干，得红色发光粉末状纯产物，在显微镜下观察为红色晶体。称量产物为0.259g，产率为29.40%。产物熔点192.2~194.7℃。产物易溶于氯仿、甲醇和乙醇。¹HNMR (CDCl₃, 500 MHz, ppm): 1.30(s, 6H, J=0.0145), 3.20 (s, 4H, J=0.0116), 5.30 (s, 2H), 6.53 (w, 2H)。IR (KBr, cm^-1): 3278 (s), 2982 (m), 1643 (m), 1544(m), 1486 (s), 1349 (w), 1313 (w), 1270 (m), 1253(m), 1134 (w), 1095(w), 1054(m), 902 (w), 791 (m), 704 (s), 463(w)。UV/vis lmax (nm) 340; m/z (碎片,194.2(100%, M⁺), 179.1 (M⁺-15), 165.1 ( M⁺-29), 151.1 (M⁺-43), 137.1(M⁺-57), 123.1 (M⁺-71), 109.1 (M⁺-85), 94.1 (M⁺-100), 68.1 (M⁺-126), 54.1 (M⁺-140)。

实施例4：2,5-二（正丙氨基）-1,4-苯醌（4）的合成。

取0.5g(0.00454mol)对苯二酚加入10ml乙醇溶解。移取0.75ml(0.00908mol)正丙胺，加10ml乙醇稀释（反应摩尔比为对苯二酚：正丙胺=1：2）。将稀正丙胺醇溶液缓慢滴入对苯二酚的乙醇溶液，混合液由浅棕色变为棕色。水浴加热，温度控制在61℃，反应时间3h。TLC跟踪检测，展开剂为乙酸乙酯：石油醚=1:5，R_f=0.625。反应30min后，溶液由浅红色变为深红色。58min后，溶液由深红色变为红黑色。反应结束，冷却，反应液中无产物析出。将反应液封口，放于冰箱中，第二天有深红色针状晶体析出，过滤，得粗产物。用乙醇重结晶，空气中晾干，得纯净深红色针状晶体。产量为0.501g，产率49.7%。熔点153.2~155.0℃。产物易溶于氯仿、甲醇，不溶于冷水和热水。¹HNMR (CDCl₃, 500 MHz, ppm): 1.00(s, 6H, J=0.0148), 1.69 (m, 4H, J=0.0143), 3.12 (m, 4H, J=0.0134), 5.31 (m, 2H), 6.61 (w, 2H)。IR (KBr, cm^-1): 3272 (m), 2968 (m), 2956 (w), 2878 (w), 1643 (m), 1555 (m), 1493 (s), 1343 (w), 1312 (m), 1272 (w), 1244 (m), 813 (w), 776 (w), 739 (m), 445 (w)。UV/vis lmax (nm) 336; m/z (碎片), 222.2(100%, M⁺), 207.1 (M⁺-15), 193.2 ( M⁺-29), 179.1 (M⁺-43), 165.1(M⁺-57), 151.1 (M⁺-71), 137.1 (M⁺-85), 123.1 (M⁺-99), 109.1 (M⁺-113), 82.1 (M⁺-140), 68.1(M⁺-154), 54.1(M⁺-168)。

实施例5：2,5-二（正丁氨基）-1,4-苯醌（5）的合成。

取0.5g(0.00454mol)对苯二酚加入10ml乙醇溶解。移取0.9ml(0.00908mol)正丁胺，再加10ml乙醇稀释（反应摩尔比为对苯二酚：正丁胺=1：2）。将稀正丁胺醇溶液缓慢滴入对苯二酚的乙醇溶液，混合液颜色由浅棕色变为棕色。水浴加热，温度控制在57℃，反应时间6h。TLC跟踪检测，展开剂为乙酸乙酯：石油醚=1:4，Rf=0.651。反应30min后，溶液由浅红色变为深红色，41min后变为红黑色。反应结束，冷却，反应液中有红色粉状颗粒产物析出。过滤，得粗产物。用乙醇重结晶，空气晾干，得纯净的红色粉状颗粒，在显微镜下观察为红色晶体。称量产物为0.437g，产率为38.5%。熔点146.5~148.3℃。产物易溶于氯仿、甲醇和乙醇，不溶于冷水和热水。¹HNMR (CDCl₃, 500 MHz, ppm): 0.95(s, 6H, J=0.0147), 1.41 (m, 4H, J=0.0151), 1.65 (m, 4H, J=0.0104), 3.15 (m, 4H, J=0.0125), 5.30 (s, 2H), 6.59(w, 2H)。IR (KBr, cm^-1): 3258 (s), 2964 (m), 2934 (w), 2870 (w), 1642 (m), 1546 (m), 1473 (s), 1431 (m), 1363(w), 1293 (m), 1212 (m), 1149 (w), 1078 (w), 912 (w), 814 (w), 740 (w), 673(m), 429 (w)。UV/vis lmax (nm) 341; m/z (碎片), 250.2(100%, M⁺), 235.2 (M⁺-15), 221.2 ( M⁺-29), 207.2 (M⁺-43), 193.1(M⁺-57), 179.1 (M⁺-71), 163.1 (M⁺-87), 138.1 (M⁺-112), 123.1 (M⁺-127), 109.1 (M⁺-141), 82.1(M⁺-168), 68.1(M⁺-182), 54.1(M⁺-196)。

实施例6：2,5-二（苄氨基）-1,4-苯醌（6）的合成。

取0.5g(0.00454mol)对苯二酚加入10ml乙醇溶解。量取1.98ml(0.01816mol)苄胺，再加10ml乙醇稀释（反应摩尔比为对苯二酚：苄胺=1：4）。将稀苄胺醇溶液缓慢滴入对苯二酚的乙醇溶液，混合液颜色由浅棕色变为红色。热水浴加热，温度控制在50℃，反应时间8h。TLC跟踪检测，展开剂：乙酸乙酯，R_f= 0.63。反应30min后，溶液由红色变为浅红色。反应结束，冷却，反应液中有红色粉状物析出。过滤，得粗产物。用乙醇重结晶。空气晾干，得纯净的红色粉末，在显微镜下观察为红色晶体。产物为0.17g，产率为11.81%。熔点228.1~230.7℃。产物易溶于氯仿、甲醇和乙醇。¹HNMR (CDCl₃, 500 MHz, ppm): 4.33(s, 4H), 5.39 (s, 2H), 6.79 (m, 2H), 7.28 (s, 4H, J=0.0148), 7.32 (m, 2H, J=0.014), 7.37(s, 4H, J=0.015)。IR (KBr, cm^-1): 3282 (s), 3032 (w), 2924 (w), 1643 (w), 1546 (m), 1494 (s), 1454 (m), 1359(w), 1318 (w), 1300 (w), 1254 (m), 1191 (w), 1060 (w), 1004 (w), 858(w), 815 (w), 696(m), 458(w)。UV/vis lmax (nm) 341; m/z (碎片), 318.2(100%, M⁺), 299.1(M⁺-19), 284.1 ( M⁺-34), 270.1 (M⁺-48), 256.1(M⁺-62), 241.1 (M⁺-77), 227.1 (M⁺-91), 213.1 (M⁺-105), 196.1 (M⁺-122), 182.0 (M⁺-136), 158.0(M⁺-160), 144.1(M⁺-174), 130.1(M⁺-188), 106.1(M⁺-212), 91.1(M⁺-227), 65.1(M⁺-253), 51.1(M⁺-267)。

Claims

1.一种合成具有以下通式的2,5-二取代氨基-1,4-苯醌类化合物的方法，

Figure 2011100948000100001DEST_PATH_IMAGE001

其中R_1、R₂代表选自由下列各项组成的取代基：

-氢原子；

其特征是：步骤一，将对苯二酚溶于极性溶剂中，脂肪族或芳香族伯、仲胺类用极性溶剂进行稀释，将稀释后的脂肪族或芳香族伯、仲胺类滴入对苯二酚溶液中，所述的对苯二酚和胺类的摩尔比为1 : 1 ~ 5;

步骤三，分离反应液，得到产物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的脂肪族或芳香族伯、仲胺类具有1至12个碳原子的饱和或不饱和的直链、支链或3至6个碳原子的饱和或不饱和的环烷基基团。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的脂肪族或芳香族伯、仲胺类为芳基取代的具有1至6个碳原子的饱和或不饱和直链或支链的基团。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的极性溶剂为乙醇或甲醇。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的步骤二中温度控制在50~60??C。