CN109776476B - 一种合成5-羟基-3-硒基-4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法 - Google Patents
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Description
技术领域
本发明涉及有机硒化合物的合成,具体是一种合成5-羟基-3-硒基-4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法。
背景技术
有机硒化合物具有丰富的生理活性,对机体免疫有显著激活作用,具有易吸收、低毒性、环境污染小等特点,在治疗许多疾病如心脏病、心血管疾病、癌症、关节炎等有很好的效果。另一方面,环己烯酮是一种存在于天然产物中具有丰富生物活性的结构单元。将硒基引入到先导化合物或药物分子中,可以较大程度上调节其生物活性。如果将硒官能团和环己烯炔骨架同时引入到化合物中,预期可以得到一系列结构新颖的环己烯酮有机硒化合物。
目前,含有C-Se键的化合物在药物化学中具有举足轻重的地位,因为它们具有广泛的生物学和药理学活性(Chem. Rev. 2001, 101, 2125;Chem. Rev. 2004, 104,6255),如抗病毒(Med. Chem. 2015, 58, 8734),抗氧化(Tetrahedron Lett. 2013, 54,40),和抗精神病药(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 12679)。此外,一些有机硒化物在有机材料(Chem. Commun. 2012,48, 6776;Chem. Commun. 2013, 49, 2445;Chem. Commun. 2014, 50, 13454;Org. Lett. 2014, 16, 410)和有机合成(J. Org. Chem.2001, 66, 2429;Angew. Chem. Int. Ed. 2000,39, 1084;Angew. Chem. Int. Ed.2013, 52, 8952;J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5206;Org. Lett. 2016, 18, 504; Adv. Synth. Catal. 2017, 359, 1194)中也起着至关重要的作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成5-羟基-3-硒基-4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法,以环己二烯酮炔、二硒醚和水为原料,在可见光的诱导下,合成了一系列具有生物活性的含有4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮骨架的有机硒类化合物。
实现本发明目的的技术方案是:
一种合成5-羟基-3-硒基-4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法,其合成方法通式如下:
R1= 芳香基,脂肪基,杂环等;
R2= 芳香基,脂肪基;
R3= 芳香基;
合成方法,包括如下步骤:
(1)在光照下,石英管中加入0.3mmol环己二烯酮炔链系化合物,0.3mmol二硒化合物,0.6mmol水,0.6mmol醋酸铯,3mL无水氯苯,40℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
(2)待反应完全后,用3mL水淬灭,并用3×5mL乙酸乙酯萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过硅胶柱层析纯化残余物,得到所需产物。
上述合成方法,通式中,
R1 =C6H5, 4-C2H5C6H4, 4-CH3OC6H4, 4-C6H5C6H4, 4-ClC6H4, 4-BrC6H4, 4-CF3C6H4,4-CHOC6H4, 4-CH3COC6H4, 4-CH3COOC6H4, 4-NO2C6H4, 3-CH3OC6H4, 3-CNC6H4, 3-FC6H4, 2-噻吩基, 2-萘基, CH3;
R2 = CH3, C2H5, C6H5, 4-BrC6H4;
R3 = C6H5, 4-CH3OC6H4, 3-FC6H4, 2-CH3C6H4。
上述合成方法,步骤(1)所述环己二烯酮炔链系化合物为:4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-(2-噻吩基)丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-乙基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-联苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-萘基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮;
二硒醚化合物为:二苯基二硒醚、1,2-双(4-甲氧基苯基)二硒醚、1,2-双(3-氟苯基)二硒醚、1,2-双(2-甲基苯基)二硒醚。
上述合成方法,步骤(2)所述硅胶柱层析纯化为乙酸乙酯/己烷梯度洗脱,乙酸乙酯:己烷=1:20 。
本发明合成方法利用可见光无金属催化合成有机硒化合物,提供了一条合成有机硒类化合物的新方法,原料易得,操作简单,减少化学污染,实现了绿色合成,有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明合成方法通式;
图2为实施例5、6化合物1e与1f对人膀胱癌细胞,人胃癌细胞以及肝癌细胞的IC50值。
具体实施方式
下面结合实施例中八种有机硒类化合物的合成及产物表征对本发明内容作进一步的说明,但不是对本发明的限定。
实施例1
8a-甲基-4-苯基-5-羟基-3-(苯硒基)-4a,8a-二氢-2H-色满-6-(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),二苯基二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40 ℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到淡黄色油状产物1a 105.1 mg, 产率85%;
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.49 (dt, J = 4.0, 2.5 Hz, 2H),7.39 – 7.35 (m, 2H), 7.33 – 7.26 (m, 6H), 6.70 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.12 (d,J = 10.0 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 10.9 Hz, 1H), 4.37 (d, J = 17.3 Hz, 1H), 4.18(dd, J = 17.3, 1.6 Hz, 1H), 3.17 (s, 1H), 2.82 (dd, J = 10.9, 1.3 Hz, 1H),1.52 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 199.7, 150.8, 142.7, 139.8, 134.1,129.3, 128.5, 128.0, 127.9, 127.8, 127.4, 126.1, 125.6, 75.7, 71.1, 67.0,52.1, 22.8;HRMS (m/z) (ESI): calcd for C22H20NaO3Se 435.0470 [M+Na]+ found435.0475。
实施例2
8a-甲基-4-苯基-5-羟基-3-((4-甲氧基苯基)硒基)-4a,8a-二氢-2H-色满-6-(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),1,2-双(4-甲氧基苯基)二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色固体产物1b 114.1 mg, 产率86%(mp 55-57℃);
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.45 – 7.42 (m, 2H), 7.38 (t, J =7.3 Hz, 2H), 7.33 – 7.27 (m, 3H), 6.82 – 6.78 (m, 2H), 6.68 (d, J = 10.0 Hz,1H), 6.10 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 4.53 (d, J = 10.9 Hz, 1H), 4.29 (d, J = 17.2Hz, 1H), 4.09 (dd, J = 17.2, 1.6 Hz, 1H), 3.80 (s, 3H), 3.14 (s, 1H), 2.76(dd, J = 10.9, 1.1 Hz, 1H), 1.49 (s, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 199.7,160.0, 150.7, 142.6, 137.2, 137.0, 128.5, 127.9, 127.3, 126.3, 126.0, 117.0,114.8, 75.6, 71.0, 66.8, 55.3, 51.9, 22.7; HRMS (m/z) (ESI): calcd for23H22NaO4Se 465.0576 [M+Na]+ found 465.0579。
实施例3
8a-甲基-4-(2-噻吩基)-5-羟基-3-(苯硒基)-4a,8a-二氢-2H-色满-6-(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-(2-噻吩基)丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),二苯基二硒醚(0.3 mmol),水(0.6mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40 ℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色固体产物1c 80.3 mg, 产率84%(mp 170-172℃);
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.55 (dd, J = 7.8, 1.6 Hz, 2H),7.35 – 7.26 (m, 4H), 7.16 (dd, J = 3.5, 0.8 Hz, 1H), 7.04 (dd, J = 5.1, 3.7Hz, 1H), 6.68 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.13 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 4.56 (dd, J =11.0, 2.3 Hz, 1H), 4.34 (d, J = 17.7 Hz, 1H), 4.18 (dd, J = 17.7, 1.3 Hz,1H), 3.28 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 2.85 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 1.47 (s, 3H);13C NMR(100 MHz, CDCl3) δ 199.6, 150.8, 143.9, 134.5, 131.6, 129.3, 128.2, 127.6,127.4, 127.2, 126.6, 126.2, 125.7, 75.6, 71.2, 67.4, 52.7, 22.7;HRMS (m/z)(ESI): calcd for C20H18NaO3SSe 441.0034 [M+Na]+ found 441.0035。
实施例4
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-乙基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),二苯基二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色油状产物1d 106.1 mg, 产率83%;
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.51 – 7.46 (m, 2H), 7.36 (dd, J =7.9, 6.5 Hz, 2H), 7.32 – 7.25 (m, 6H), 6.75 (d, J = 10.1 Hz, 1H), 6.18 (d, J= 10.1 Hz, 1H), 4.61 (d, J = 10.9 Hz, 1H), 4.34 (d, J = 17.3 Hz, 1H), 4.17(dd, J = 17.3, 1.6 Hz, 1H), 3.20 (s, 1H), 2.91 (dd, J = 10.9, 1.6 Hz, 1H),1.98 – 1.80 (m, 2H), 0.98 (s, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 199.6, 149.4,142.7, 139.8, 134.0, 129.2, 128.5, 128.0, 127.9, 127.3, 127.3, 125.6, 75.9,73.8, 67.2, 49.5, 27.4, 7.9;HRMS(m/z) (ESI): calcd for C23H22NaO3Se 449.0626 [M+Na]+ found 449.0632。
实施例5
8a-甲基-4-(1,1’-联苯基)-5-羟基-3-(苯硒基)-4a,8a-二氢-2H-色满-6-(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-联苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),二苯基二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40 ℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色油状物1e 114.2 mg, 产率78%;
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.64 – 7.57 (m, 4H), 7.53 – 7.48(m, 2H), 7.43 (dd, J = 10.4, 4.8 Hz, 2H), 7.37 – 7.31 (m, 3H), 7.29 – 7.25(m, 3H), 6.71 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.13 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 4.59 (dd, J =10.9, 2.6 Hz, 1H), 4.39 (d, J = 17.3 Hz, 1H), 4.20 (dd, J = 17.3, 1.6 Hz,1H), 3.21 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 2.85 (dd, J = 10.9, 1.0 Hz, 1H), 1.54 (s, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 199.6, 150.7, 141.6, 140.7, 140.0, 139.4, 134.1,129.3, 128.8, 128.7, 128.0, 127.9, 127.2, 127.1, 126.6, 126.1, 125.7, 75.7,71.1, 67.1, 52.0, 22.8;HRMS (m/z) (ESI): calcd for C28H24NaO3Se 511.0783 [M+Na]+found 511.0788。
实施例6
8a-甲基-4-(2-萘基)-5-羟基-3-(苯硒基)-4a,8a-二氢-2H-色满-6-(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-萘基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),二苯基二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40 ℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色油状产物1f 98.4 mg, 产率71%;
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.85 – 7.79 (m, 3H), 7.64 (s, 1H),7.50 – 7.44 (m, 5H), 7.29 – 7.25 (m, 3H), 6.72 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.13 (d,J = 10.0 Hz, 1H), 4.61 (dd, J = 10.9, 2.8 Hz, 1H), 4.41 (d, J = 17.3 Hz, 1H),4.22 (dd, J = 17.3, 1.2 Hz, 1H), 3.13 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 2.93 (dd, J =10.9, 1.2 Hz, 1H), 1.59 (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 199.6, 150.7,140.2, 139.6, 134.2, 133.0, 132.5, 129.2, 128.0, 127.9, 127.8, 127.7, 127.4,127.1, 127.0, 126.1, 126.0, 126.0, 125.9, 76.7, 75.7, 71.2, 67.1, 52.3, 22.9;HRMS(m/z) (ESI): calcd for C26H22NaO3Se 485.0626 [M+Na]+ found 485.0631。
实施例7
8a-甲基-4-苯基-5-羟基-3-(3-氟苯硒基)-4a,8a -二氢-2H-色满-6(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),1,2-双(3-氟苯基)二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40 ℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色油状产物1g 54.2 mg, 产率42%;
产物表征:1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.40 – 7.26 (m, 4H), 7.25 – 7.14(m, 4H), 7.01 – 6.93 (m, 1H), 6.71 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.13 (d, J = 10.0Hz, 1H), 4.57 (dd, J = 10.9, 2.6 Hz, 1H), 4.41 (d, J = 17.3 Hz, 1H), 4.22(dd, J = 17.3, 1.6 Hz, 1H), 3.18 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 2.84 (dd, J = 10.9, 1.2Hz, 1H), 1.54 (s, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 199.5, 163.8, 161.3, 150.6,142.0 (d, JC-F = 87.5 Hz), 130.5 (d, JC-F = 8.0 Hz), 130.1 (d, JC-F = 6.7 Hz),129.1, 128.3, 127.9, 127.5, 126.1, 125.0, 120.3 (d, JC-F = 22.1 Hz), 114.9 (d,JC-F = 21.1 Hz), 75.6, 71.1, 67.0, 52.1, 22.8. HRMS (m/z) (ESI): calcd forC22H19FNaO3Se 453.0376 [M+Na]+ found 453.0372。
实施例8
8a-甲基-4-苯基-5-羟基-3-(2-甲基苯硒基)-4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的合成:
参照图1,在25瓦白色LED灯照射下,石英管中加入4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮(0.3 mmol),1,2-双(2-甲基苯基)二硒醚(0.3 mmol),水(0.6 mmol),醋酸铯(0.6 mmol),无水氯苯(3 mL),40 ℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
待反应完全后,用水(3 mL)淬灭,并用乙酸乙酯(3×5 mL)萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过柱色谱(SiO2,乙酸乙酯:己烷=1:20洗脱)纯化残余物,得到黄色油状产物1h 104.8 mg, 产率82%;
产物表征:1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 7.46 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.30 (dd,J = 15.4, 8.2 Hz, 2H), 7.25 – 7.20 (m, 3H), 7.15 – 7.10 (m, 2H), 7.05 – 7.01(m, 1H), 6.63 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 6.05 (d, J = 10.0 Hz, 1H), 4.50 (dd, J =10.9, 2.5 Hz, 1H), 4.21 (d, J = 17.3 Hz, 1H), 4.02 (dd, J = 17.3, 1.5 Hz,1H), 3.12 (d, J = 2.6 Hz, 1H), 2.75 (dd, J = 10.9, 1.1 Hz, 1H), 2.29 (s, 3H),1.47 (s, 3H). 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 199.6, 150.7, 142.7, 140.7, 139.9,134.1, 130.2, 128.9, 128.2, 127.9, 127.3, 126.7, 126.0, 125.3, 75.7, 71.1,66.8, 52.0, 22.8, 22.7. HRMS (m/z) (ESI): calcd for C23H22NaO3Se 449.0626 [M+Na]+ found 449.0620。
对实施例合成的八种有机硒类化合物,通过体外抗肿瘤活性筛选,发现大部分化合物均具有较好的抗肿瘤活性,对人膀胱癌细胞(T-24),人胃癌细胞系(MGC-803)以及人肝癌细胞系(HepG-2)表现出明显的抑制作用,特别是化合物1e与1f,对人膀胱癌细胞,人胃癌细胞以及肝癌细胞的IC50值均在10 μM以下,如附图2所示,化合物1e, IC50=5.60μM(T-24),IC50=7.12μM(MGC-803),IC50=5.50μM(HepG-2);化合物1f,IC50=8.10μM(T-24),IC50=7.20μM(MGC-803)。另外,化合物合成操作简单,原料易得,产率高,应用前景广泛。
Claims (3)
1.一种合成5-羟基-3-硒基-4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法,其特征是:其合成方法通式为:
R1 =C6H5, 4-C2H5C6H4, 4-CH3OC6H4, 4-C6H5C6H4, 4-ClC6H4, 4-BrC6H4, 4-CF3C6H4, 4-CHOC6H4, 4-CH3COC6H4, 4-CH3COOC6H4, 4-NO2C6H4, 3-CH3OC6H4, 3-CNC6H4, 3-FC6H4, 2-噻吩基, 2-萘基;
R2 = CH3, C2H5;
R3 = C6H5, 4-CH3OC6H4, 3-FC6H4, 2-CH3C6H4;
合成方法,包括如下步骤:
(1)在光照下,石英管中加入0.3 mmol环己二烯酮炔化合物,0.3 mmol二硒醚,0.6mmol水,0.6 mmol醋酸铯,3mL无水氯苯,40℃进行搅拌,TLC监测反应进程;
(2)待反应完全后,用3mL水淬灭,并用3×5mL乙酸乙酯萃取混合物,有机层用无水Na2SO4干燥,减压旋干溶剂,并通过硅胶柱层析纯化残余物,得到所需产物。
2.根据权利要求1所述的合成5-羟基-3-硒基4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法,其特征是:合成方法步骤(1)所述环己二烯酮炔化合物为:4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-(2-噻吩基)丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-乙基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-联苯基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮、4-((3-萘基丙-2-炔-1-基)氧基)-4-甲基环己-2,5-二烯-1-酮;
所述二硒醚为:二苯基二硒醚、1,2-双(4-甲氧基苯基)二硒醚、1,2-双(3-氟苯基)二硒醚、1,2-双(2-甲基苯基)二硒醚。
3.根据权利要求1所述的合成5-羟基-3-硒基4a,8a-二氢-2H-色满-6(5H)-酮的方法,其特征是:合成方法步骤(2)所述硅胶柱层析纯化为乙酸乙酯/己烷梯度洗脱,乙酸乙酯:己烷=1:20。
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