CN111087304A - 一种(e)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
Coumestan,又叫6H‑苯并呋喃[3,2‑c]苯并吡喃‑6‑酮,是一类具有四个环的重要天然产物,具有广泛的生理活性和药理活性。(E)‑3‑(4‑羟基‑2‑甲氧基苯基)丙烯酸甲酯是合成Coumestan及其衍生物的前体。本发明公开了一种合成(E)‑3‑(4‑羟基‑2‑甲氧基苯基)丙烯酸甲酯的方法,其包括以下步骤:7‑羟基香豆素经过羟基保护、酯交换开环、成醚和脱保护基四步反应,制得(E)‑3‑(4‑羟基‑2‑甲氧基苯基)丙烯酸甲酯。化合物结构用1H‑NMR表征。所用的原料和试剂廉价易得,合成方法简单可行,反应条件温和,产率较高,为合成(E)‑3‑(4‑羟基‑2‑甲氧基苯基)丙烯酸甲酯开辟一条简便的合成路径。
Description
技术领域
本发明涉及一种(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯合成方法,具体地说,是一种从7-羟基香豆素为原料合成(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯的方法,属于化工和化学医药领域。
背景技术
3-羟甲基-6-甲氧基-2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)苯并二氢呋喃-5-羧酸是首次从新疆紫草中分离得到的新化合物,该化合物对HIV感染的MT-2细胞有明显的抑制作用,进一步研究表明该化合物能抑制HIV复制过程中的整合酶。该化合物可由(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯和其结构异构体阿魏酸甲酯在氧化银、铁氰化钾等作用下发生氧化偶联反应制得。
(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯是合成Coumestan及其衍生物的前体。Coumestan及其衍生物具有治疗肝炎、肝硬化、止血、抗菌杀虫、降血压、植物保护、雌激素作用、抗毒蛇作用、酶抑制作用、预防骨质疏松、保护骨骼系统等。
具有代表性的Coumestan衍生物:蟛蜞菊内酯(Wedelolactone)对原代培养的肝细胞能显著对抗四氯化碳、氨基半乳糖、毒伞素诱导的肝毒,对猪粒细胞,蟛蜞菊内酯对5-脂肪氧化酶活性呈强抑制;蟛蜞菊内酯还具有明显地止血、收敛及免疫调节作用和抗毒蛇作用。香豆雌酚(Coumestrol)具有雌激素作用,并且是活性最强的;香豆雌酚类似物KCA-098能促进成骨细胞的分化,提高碱性磷酸酶活性,增加钙磷含量;香豆雌酚也能促进成年和新生小鼠成骨细胞的增值和矿化;大豆萃取物(主要是香豆雌酚)能抑制尿中的吡啶啉和脱氧吡啶啉的含量,抑制去卵巢大鼠的骨质吸收;香豆雌酚能抑制RANKL诱导的破骨细胞分化及骨质吸收活性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯的合成方法。该方法所用的原料和试剂廉价易得,合成方法简单可行,反应条件温和,产率较高,为合成(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯开辟一条简便的合成路径。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯的合成方法,包括以下步骤:
(1)以干燥的四氢呋喃-二甲基甲酰胺、二氧六环-二甲基甲酰胺、苯-二甲基甲酰胺、甲苯-二甲基甲酰胺为溶剂,在氮气保护下,由7-羟基香豆素在氢化钠作用下和氯甲基甲醚室温反应,可高产率生成7-甲醚氧基香豆素。采用氢化钠作为碱,既可以使得7-羟基香豆素中的羟基成盐(有利于和氯甲基甲醚发生亲核取代反应),又避免了内酯开环。
(2)将步骤(1)合成的7-甲醚氧基香豆素和甲醇钠的甲醇溶液进行酯交换反应,可高产率得到开环化合物(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯。
(3)用丙酮、四氢呋喃、二氧六环、乙腈、甲苯、苯作溶剂,在碳酸钾的作用下,将步骤(2)制得的(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯和硫酸二甲酯发生成醚反应,制得(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯。
(4)以甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇为溶剂,将步骤(3)制备的(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯和乙酰氯反应脱掉保护基,制得(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯。
步骤(1)中7-羟基香豆素、氯甲基甲醚和氢化钠的摩尔比为1.0:1.0~1.1:1.0~1.1,将符合上述配比要求的7-羟基香豆素和氢化钠溶解在干燥的有机溶剂中,氮气保护下,温度控制在0℃,把7-羟基香豆素溶液滴加到氢化钠溶液中,滴加结束,20~30℃搅拌3~4h;然后在0℃下滴加氯甲基甲醚,滴加结束,20~30℃搅拌15~20h。反应结束,减压浓缩除掉有机溶剂,然后加适量的水,析出的固体抽滤,使得粗产物和氯化钠等分离,固体再用少量水洗涤,除掉固体中残留的氯化钠等,经过重结晶分离纯化。
7-羟基香豆素溶解在干燥的有机溶剂中时,有机溶剂的质量为7-羟基香豆素的5.0~7.0倍,氢化钠溶解在干燥的有机溶剂中时,有机溶剂的质量为氢化钠的30~40倍。
步骤(2)中7-甲醚氧基香豆素和甲醇钠的物质的量之比为1.0:1.4~1.7;开环反应是在回流条件下反应3~6h。
步骤(2)中将7-甲醚氧基香豆素溶解在甲醇中后与甲醇钠的甲醇溶液反应,甲醇的质量为7-甲醚氧基香豆素质量的8~10倍。开环反应结束之后,酚羟基以钠盐的形式存在,旋蒸出甲醇,残余物加适量水,钠盐[(E)-3-(2-羟基钠-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯]溶解在水中,用稀盐酸酸化之后,酚羟基游离出来,产物[(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯]以固体的形式析出,同时过量的甲醇钠和稀盐酸反应,生成甲醇和氯化钠,二者都溶于水中,抽滤和产物分离,最后经过重结晶分离纯化。
步骤(3)中将(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯、无水碳酸钾和硫酸二甲酯溶解在干燥的有机溶剂中,发生成醚反应,得到(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯;(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯、无水碳酸钾和硫酸二甲酯的物质的量之比为1:4~6:2~3;有机溶剂的质量为(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯质量的9~14倍。
步骤(3)中(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯成醚反应是在回流条件下反应3~6h,粗产物经过重结晶分离纯化。
步骤(4)中乙酰氯加到(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯的干燥有机溶剂中,反生脱保护基反应,得到(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯。
步骤(4)中(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯和乙酰氯的物质的量之比为4~6:1,有机溶剂的质量为(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯质量的10~15倍,室温反应15~25h,粗产物经过重结晶分离纯化。
具体实施方式
(1)合成7-甲醚氧基香豆素,反应式如下:
7-羟基香豆素56.75g(0.35mol)溶解在干燥的四氢呋喃-二甲基甲酰胺(380mL,5:3,v/v)中,60%氢化钠14g(0.35mol)溶解在干燥的四氢呋喃-二甲基甲酰胺(570mL,5:1,v/v)中,磁力搅拌在氮气保护下,把7-羟基香豆素溶液滴加到氢化钠溶液中,温度控制在0℃。
反应混合物室温下搅拌3h,然后在0℃下滴加28.18g(0.35mol)氯甲基甲醚,室温下搅拌17h。
混合物减压浓缩,然后加1000mL的水。抽滤得到固体,用少量水洗涤,在真空干燥器中干燥。甲醇重结晶,得到产物(64.38g,产率89.20%),无色针状晶体,熔点104-105℃。
产物核磁共振表征:1H-NMR(400MHz,CDCl3,δppm):7.66(d,J=10Hz,1H,4-H),7.34(d,J=9Hz,1H,5-ArH),7.00(dd,J=2,9Hz,1H,6-ArH),6.95(d,J=2Hz,1H,8-ArH),6.27(d,J=10Hz,1H,3-H),5.24(s,2H,CH2 OCH3),3.50(s,3H,CH2OCH3 )。
本实施例中使用的无水四氢呋喃(THF)准备时,是在圆底烧瓶中加适量钠丝,加THF和少量二苯甲酮,加热回流至变成深蓝色,然后蒸馏,得到无水、无醇的四氢呋喃,密闭保存。
本实施例中使用的无水二甲基甲酰胺(DMF)准备时,是在试剂瓶中加适量无水硫酸镁过夜,过滤后减压蒸馏,密闭保存。
(2)合成(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯,反应式如下:
将步骤(1)合成的(51.86g,0.30mol)7-甲醚氧基香豆素溶解在640mL干燥的甲醇中,加到86mL(0.45mol)28%的甲醇钠甲醇溶液中,混合物回流4h。
然后旋蒸出甲醇,残余物加300mL的冰水,用2mol/L的盐酸酸化至pH=5,抽滤得固体,用适量水洗涤,在真空干燥器中干燥。乙醇重结晶,得产物(63.58g,产率88.96%),无色棱柱固体,熔点116-117℃。
产物核磁共振表征:1H-NMR(400MHz,CDCl3,δppm):7.94(d,J=16Hz,1H,=CHAr),7.39(d,J=8.4Hz,1H,6-ArH),6.62(dd,J=2,8Hz,1H,5-ArH),6.59(d,J=2Hz,1H,3-ArH),6.52(d,J=16Hz,1H,=CHCO2CH3),5.17(s,2H,CH 2OCH3),3.81(s,3H,CO2CH3),3.48(s,3H,CH2OCH 3)。
本实施例中使用的甲醇钠甲醇溶液的制备:将300无水甲醇加入3g镁屑后,加热回流4h,蒸馏至一干燥接受器中。500mL干燥三颈瓶安装机械搅拌器、滴液漏斗和带氯化钙干燥管的回流冷凝管,加入27.6g(1.20mol)新的金属钠丝,以保持剧烈回流的速度慢慢加入280mL无水甲醇。如果加入后金属钠未完全溶解,可在蒸汽浴中加热使钠丝溶解。
(3)合成(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯,反应式如下:
将步骤(2)合成的59.56g(0.25mol)(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯,无水碳酸钾(174.13g,1.26mol)和硫酸二甲酯(60mL,0.63mol)溶解在干燥的900mL丙酮中,搅拌下回流4h。
抽滤,除去无机物固体,滤液旋蒸除去丙酮,过量的硫酸二甲酯加5%氨水分解,分解液用乙酸乙酯等体积萃取3次,有机层用50%体积的2mol/L的盐酸洗涤1次,再用50%体积的盐水洗涤1次,无水硫酸镁干燥,旋蒸除去乙酸乙酯,用甲醇重结晶,得到产物(53.77g,产率85.26%),无色针状晶体,熔点39-40℃。
产物核磁共振表征:1H-NMR(400MHz,CDCl3,δppm):7.92(d,J=16Hz,1H,=CHAr),7.40(d,J=8.4Hz,1H,6-ArH),6.64(dd,J=2,8.4Hz,1H,5-ArH),6.59(d,J=2Hz,1H,3-ArH),6.44(d,J=16Hz,1H,=CHCO2CH3),5.19(s,2H,CH 2OCH3),3.85(s,3H,ArOCH3),3.79(s,3H,CO2CH3),3.48(s,3H,CH2OCH3 )。
本实施例中使用的硫酸二甲酯要重新减压蒸馏才能使用。
本实施例中使用的无水丙酮准备时,是在试剂瓶中加入适量无水硫酸镁,过夜,过滤即可使用。
(4)合成(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯,反应式如下:
将4g(0.05mol)乙酰氯加到步骤(3)合成的52.98g(0.21mol)(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯的干燥甲醇(800mL)溶液中,室温磁力搅拌22h。
用饱和碳酸氢钠中和至中性后,混合物旋蒸除去甲醇,加适量冰水,抽滤得固体,用适量的水洗涤,在真空干燥器中干燥,用苯重结晶,得产物(40.28g,产率92.13%),无色棱柱固体,熔点136-139℃。
产品核磁共振表征:1H-NMR(400MHz,CDCl3,δppm):7.92(d,J=16Hz,1H,=CHAr),7.36(d,J=8.4Hz,1H,6-ArH),6.42(d,J=16Hz,1H,=CHCO2CH3),6.46~6.39(m,3H,3-ArH,5-ArH,ArOH),3.81(s,3H,ArOCH3),3.80(s,3H,CO2CH3)。
液相色谱测定含量:97.91%。
以本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯的合成方法,包括以下步骤:
(1)在有机溶剂中,由7-羟基香豆素在氢化钠作用下和氯甲基甲醚反应制备7-甲醚氧基香豆素,反应产物用重结晶纯化;所述的有机溶剂为干燥的四氢呋喃-二甲基甲酰胺、二氧六环-二甲基甲酰胺、苯-二甲基甲酰胺、甲苯-二甲基甲酰胺,重结晶溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙腈、四氢呋喃的单一溶剂或者混合溶剂;将7-羟基香豆素溶解在干燥的有机溶剂中,氮气保护下,温度控制在-5~5℃,把7-羟基香豆素溶液滴加到氢化钠溶液中,温度控制在20~30℃搅拌3~4 h;然后在-5~5℃下滴加氯甲基甲醚,20~30℃搅拌15~20 h,得到粗产物,经过重结晶得到纯品;
(2)将步骤(1)制备的7-甲醚氧基香豆素与甲醇钠的甲醇溶液进行酯交换反应,得到开环化合物(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯;反应产物用重结晶纯化,所述重结晶溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃的单一溶剂或者混合溶剂;
(3)将步骤(2)制得的(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯溶解在丙酮、四氢呋喃、二氧六环、乙腈、甲苯、苯有机溶剂中,和硫酸二甲酯发生成醚反应,制得(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯;反应产物用重结晶纯化,所述重结晶溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、石油醚的单一溶剂或者混合溶剂;
(4)将步骤(3)制备的(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯溶解在干燥的甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇有机溶剂中,在乙酰氯的作用下脱掉保护基,制得(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯;反应产物用重结晶纯化,所述重结晶溶剂为苯、甲苯、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷的单一溶剂或者混合溶剂。
2.一种如权利要求1所述的合成方法,其特征是其中(1)的方法中所述的7-羟基香豆素、氯甲基甲醚和氢化钠的摩尔比为1.0:1.0~1.1:1.0~1.1;其中7-羟基香豆素溶解在干燥的有机溶剂中时,有机溶剂的质量为7-羟基香豆素的5.0~7.0倍,氢化钠溶解在干燥的有机溶剂中时,有机溶剂的质量为氢化钠的30~40倍。
3.一种如权利要求1所述的合成方法,其特征是其中(2)的方法中所述的将7-甲醚氧基香豆素溶解在甲醇中后与甲醇钠的甲醇溶液反应,开环反应是在回流条件下反应3~6 h。
4.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于:7-甲醚氧基香豆素和甲醇钠的物质的量之比为1.0:1.4~1.7,甲醇的质量为7-甲醚氧基香豆素质量的7~10倍。
5.一种如权利要求1所述的合成方法,其特征是其中(3)的方法中所述的将(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯、无水碳酸钾和硫酸二甲酯溶解在干燥的有机溶剂中,发生成醚反应,得到(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯,反应时间3~6 h。
6.根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于:(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯、无水碳酸钾和硫酸二甲酯的物质的量之比为1:4~6:2~3;有机溶剂的质量为(E)-3-(2-羟基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯质量的10~15倍。
7.一种如权利要求1所述的合成方法,其特征是其中(4)的方法中所述的乙酰氯加到(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯的干燥有机溶剂中,发生脱保护基反应,室温反应15~25 h,得到(E)-3-(4-羟基-2-甲氧基苯基)丙烯酸甲酯。
8.根据权利要求7所述的合成方法,其特征在于:(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯和乙酰氯的物质的量之比为4~6:1,有机溶剂的质量为(E)-3-(2-甲氧基-4-甲醚氧基苯基)丙烯酸甲酯质量的10~15倍。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200501 |