CN102993149A - 一种微波辅助合成b-环取代黄酮化合物的方法 - Google Patents

一种微波辅助合成b-环取代黄酮化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微波辅助合成B-环取代黄酮化合物的方法，属于有机合成技术领域。本发明以如式I所示的化合物为原料，放入带有测压装置的微波反应釜中，再加入溶剂和催化剂，将反应釜放入微波反应炉，调节微波的功率大小，控制反应体系压力和微波辐射时间，进行自身环合，分离后得到如式II所示的产物，产率87～96％，式II中的R1、R2、R3可为氢、硝基、氯、甲氧基等。本发明所述方法操作简单、反应时间短、产率高，而且溶剂清洁，相比传统环合方法，无大量废酸产生，是一种高效、节能、低成本的绿色合成方法，具有广泛的应用前景。

Description

一种微波辅助合成B-环取代黄酮化合物的方法
技术领域
一种微波辅助合成B-环取代黄酮化合物的方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物，对与人体大部分疾病相关的超氧阴离子自由基、羟自由基等有较好的清除作用，因此具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗心脑血管疾病等广泛的药理作用。天然黄酮类化合物虽大量存在于自然界中，但由于结构复杂、溶解性差、作用位点多，加上含量低、提取分离纯化困难，这些因素都极大地限制了其广泛应用。因此，通过半合成、全合成的方法制备或进行相关的结构修饰，以期获得高效低毒的黄酮类新化合物，是目前广泛采用的方法。其中B-环取代黄酮化合物由于其B-环结构上有官能团存在，可以作为先导化合物合成系列黄酮衍生物，这些黄酮衍生物可能具有抗病毒、抗肿瘤、抗心脑血管疾病等特定疗效，因此研究B-环取代黄酮的合成方法具有很大的实用价值。目前常见黄酮化合物的合成方法主要Fries重排法、查尔酮路线法、1，3-丙二酮路线法，其中环合这一步是B-环取代黄酮化合物合成中重要的一步。目前环合常用的方法有碘催化环合法、固相负载催化环合法、有机碱DBU催化环合法等。
微波辐射加热与传统的加热反应相比，由于反应时间短、产率高、选择性好，而且具有节能、环保等优点，作为实现绿色化工的手段之一，在合成黄酮中受到人们的重视。例如，杨俊杰等报道用微波辅助的方法，进行了异黄酮的合成(《天津理工大学学报》，2006，22，49-51)；聂爱华等以2’-羟基查耳酮为原料，通过微波辅助合成得到黄酮衍生物中间体(《中国药物化学杂志》，2008，18，81-89)；董保平等用微波辅助的方法合成了7，3′，4′-三羟基黄酮(《精细化工》，2012，29，976-979)；George W.Kabalka等用微波辅助的方法，合成了一系列的A-环取代黄酮化合物(Tetrahedron Letters，2005，46，6315-6317)；Nuran Kahriman等用微波辅助的方法，合成了1，3’-二氮黄酮(J.Heterocyclic Chem.，2012，49，71-79)。
综上所述，微波辐射已在黄酮化合物的合成中有所应用，但还没有报道将微波辐射用于环合这一步来进行系列B-环取代黄酮化合物的合成。因此，本发明将微波辐射引入B-环取代黄酮化合物的辅助合成，是一全新的合成途径。
发明内容
本发明的目的：提供一种操作简单、反应时间短、产率高、溶剂清洁、成本低的具有广泛应用前景的B-环取代黄酮化合物的合成方法。本发明合成的B-环取代黄酮化合物具有如式II所示结构通式。
Figure BSA00000824050400011
式II中的R1、R2、R3可为氢、硝基、氯、甲氧基等。
本发明所述的B-环取代黄酮化合物(如式II所示)可从反应原料(如式I所示)通过以下途径实现。
Figure BSA00000824050400021
本发明的技术方案：在带有测压装置的微波反应釜中加入5mmol反应原料，40～60mL乙酸，适量催化剂，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力控制在0.15～0.40MPa，微波辐射时间为10～30min，进行自身环合。反应结束后将反应釜冷却并释放压力，然后将釜中反应液倒入100mL水中，用二氯甲烷萃取2次，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪检测产物的含量，计算产率。其中所用催化剂为FeCl2、CoCl2、NiCl2、MnCl2等氯化物中的一种，催化剂的浓度为3.3～5.0mmol/L。
本发明的有益效果：得到了具有广泛应用前景的B-环取代黄酮化合物的微波辅助合成方法，产率达87～96％，此合成方法操作简单、反应时间短、产率高，而且溶剂清洁，相比传统环合方法，无大量废酸产生，是一种高效、节能、低成本的绿色合成方法。
具体实施方式
下面实施例可以使本领域技术人员全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：7-甲氧基黄酮的的微波辅助合成
在带有测压装置的微波反应釜中加入1.35g(5mmol)1-苯基-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮，40mL乙酸，再加入0.2mmol MnCl2，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力维持在0.4MPa，微波辐射15min，冷却反应釜释放压力后将釜中反应液倒入100mL水中，二氯甲烷萃取(30mL×2)，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪进行检测，产物7-甲氧基黄酮的产率为96.4％。
实施例2：7-甲氧基-4’-硝基黄酮的的微波辅助合成
在带有测压装置的微波反应釜中加入1.58g(5mmol)1-(4-硝基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮，50mL乙酸，再加入0.2mmol CoCl2，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力维持在0.35MPa，微波辐射10min，冷却反应釜释放压力后将釜中反应液倒入100mL水中，二氯甲烷萃取(30mL×2)，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪进行检测，产物7-甲氧基-4’-硝基黄酮的产率为89.4％。
实施例3：7-甲氧基-4’-氯黄酮的微波辅助合成
在带有测压装置的微波反应釜中加入1.52g(5mmol)1-(4-氯苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮，50mL乙酸，再加入0.2mmol NiCl2，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力维持在0.30MPa，微波辐射20min，冷却反应釜释放压力后将釜中反应液倒入100mL水中，二氯甲烷萃取(30mL×2)，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪进行检测，产物7-甲氧基-4’-氯黄酮的产率为88.9％。
实施例4：7，4’-二甲氧基黄酮的微波辅助合成
在带有测压装置的微波反应釜中加入1.50g(5mmol)1-(4-甲氧基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮，50mL乙酸，再加入0.2mmol MnCl2，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力维持在0.15MPa，微波辐射30min，冷却反应釜释放压力后将釜中反应液倒入100mL水中，二氯甲烷萃取(30mL×2)，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪进行检测，产物7，4’-二甲氧基黄酮的产率为91.2％。
实施例5：7，3’，4’-三甲氧基黄酮的微波辅助合成
在带有测压装置的微波反应釜中加入1.65g(5mmol)1-(3，4-二甲氧基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮，55mL乙酸，再加入0.2mmol MnCl2，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力维持在0.20MPa，微波辐射20min，冷却反应釜释放压力后将釜中反应液倒入100mL水中，二氯甲烷萃取(30mL×2)，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪进行检测，产物7，3’，4’-三甲氧基黄酮的产率为92.1％。
实施例6：7，3’，4’，5’-四甲氧基黄酮的微波辅助合成
在带有测压装置的微波反应釜中加入1.95g(5mmol)1-(3，4，5-三甲氧基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮，60mL乙酸，再加入0.2mmol FeCl2，将反应釜放入微波反应炉，调节微波功率大小，使反应体系压力维持在0.25MPa，微波辐射15min，冷却反应釜释放压力后将釜中反应液倒入100mL水中，二氯甲烷萃取(30mL×2)，萃取液经饱和碳酸钠溶液和饱和氯化钠溶液洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，浓缩液定容后用高效液相色谱仪进行检测，产物7，3’，4’，5’-四甲氧基黄酮的产率为87.0％。

Claims (4)

1.微波辅助合成B-环取代黄酮化合物的方法，其特征是在带有测压装置的微波反应釜中加入如式I所示的反应原料、溶剂、催化剂，将反应釜放入微波反应炉，调节微波的功率大小，控制反应体系压力和微波辐射时间，进行自身环合，分离后得到如式II所示的B-环取代黄酮化合物。
Figure FSA00000824050300011
2.根据权利要求1所述方法，其特征是反应原料为1-苯基-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮、1-(4-硝基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮、1-(4-氯苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮、1-(4-甲氧基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮、1-(3，4-二甲氧基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮、1-(3，4，5-三甲氧基苯基)-3-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙二酮；反应产物黄酮化合物为7-甲氧基黄酮、7-甲氧基-4’-硝基黄酮、7-甲氧基-4’-氯黄酮、7，4’-二甲氧基黄酮、7，3’，4’-三甲氧基黄酮、7，3’，4’，5’-四甲氧基黄酮。
3.根据权利要求1所述方法，其特征是所加原料浓度为84～125mmol/L；所用溶剂为乙酸，乙酸用量为40～60mL；所用催化剂为FeCl2、CoCl2、NiCl2、MnCl2等氯化物中的一种，催化剂的浓度为3.3～5.0mmol/L。
4.根据权利要求1所述方法，其特征是反应体系压力为0.15～0.40MPa，微波辐射时间为10～30min。
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