CN1651420A

CN1651420A - 脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物,其合成方法及其用途

Info

Publication number: CN1651420A
Application number: CNA2004100813963A
Authority: CN
Inventors: 王恒山; 张业; 潘英明
Original assignee: Guangxi Normal University
Current assignee: Guangxi Normal University
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2005-08-10

Abstract

本发明涉及脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物，具体地说是得9－羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(4)、9－羰基脱氢松香酸甲酯呋咱的合成(5)、12，13－脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)、12，13脱氢松香酸甲酯呋咱(7)和12－溴－13，14脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(8)。本发明还涉及上述脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物的合成方法及用途。

Description

脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物，其合成方法及其用途

(一)技术领域：

本发明涉及一种呋咱类化合物，具体地说是脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物，本发明还涉及脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物的合成方法及用途。

(二)背景技术：

呋咱类化合物是一类含氮氧配键或氮氧内鎓离子型的杂环化合物，在工业上其常用作金属抛光剂、防腐剂、电池去极剂以及照相感光促进剂等；在含能材料领域，能使材料密度增加，含氢量减少，氧平衡改善；医疗上其硝基衍生物可以作为荧光探针，且有防白血病、抗癌、抗病毒扩散等生物医药功能；特别是近来，还发现呋咱环对艾滋病毒有很好的抑制作用，受到有关专家的高度重视。而且，该类化合物及其衍生物在不同条件下可以还原成不同的产物，有利于充分、广泛地利用于国民经济生产中，如苯并氧化呋咱，用亚三烷基酯苯并呋咱；用羟胺还原得到邻醌二肟；用氢化锂铝、锡和盐酸以及碱金属硫化物还原可得到邻二氨基化合物。

而脱氢松香酸是一种重要的天然二萜类树脂酸，与很多天然产物活性成分有相近或相似的结构骨架，因而被广泛用于药物中间体的合成，其含有羧基和芳环两种反应性基团，通过这两种基团的反应可进行各种改性。对羧基进行改性可以合成表面活性剂、手性衍生试剂与手性配体等；在芳环上进行各种芳烃反应，则为脱氢松香酸的进一步改性奠定了基础，同时进行芳烃反应后的产物本身也有很好的应用价值。

(三)实用新型内容：

本发明是在脱氢松香酸甲酯的苯环上建构了一个新的杂环而得到一类呋咱类化合物。

具体方法是：

1)将10-15重量份的9-羰基-12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯/或12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯/或12-溴-13，14-双硝基脱氢松香酸甲酯搅拌下加入N，N-二甲基甲酰胺/或N，N-二甲基亚硫酰胺/或醋酸中，得溶液A；

2)将2-4重量份的叠氮化钠溶于水中，得水溶液B；

3)将叠氮化钠溶水溶液B滴加入溶液A中，室温反应1-3h，得白色晶体C；

4)将白色晶体C搅拌下倒入甲苯中，升温到100-120℃，回流3-5h，蒸干溶剂，得9-羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(4)/或12，13-脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)/或12-溴-13，14脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(8)；

5)将9-羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(4)/或12，13-脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)与三苯基磷按1∶1-1∶3重量配比，以芳香烃做溶剂，在室温下混合搅拌8-15h，蒸出溶剂，提纯，得9-羰基脱氢松香酸甲酯呋咱(5)/或12，13脱氢松香酸甲酯呋咱(7)。

上述脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物的分子结构式如下：

或或

或

本发明是在芳环上对脱氢松香进行改性得到了一类新的脱氢松香衍生物--脱氢松香呋咱衍生物，上述脱氢松香呋咱衍生物具有呋咱类化合物和改性脱氢松香酸的生物活性和药用价值，进而提高脱氢松香酸的利用价值。通过实验得出，本脱氢松香呋咱衍生物具有下列用途：

1、用于开发金属抛光剂、防腐剂、电池去极剂以及照相感光促进剂。

2、能使材料密度增加，含氢量减少，氧平衡改善，用于合成、制备广泛的起爆剂和炸药等含能物质。

3、用于色素、染料的开发。

4、用于荧光物质、闪烁剂、表面活性剂、手性衍生试剂与手性配体的开发；用于手性药物荧光物质拆分以及毛细管电泳拆分。

5、可以用于开发防白血病、降压药、抗癌、抗病毒扩散、抑制艾滋病等生物医药功能药物，也可开发杀菌剂和农药，以及开发防辐射物质。

6、同一些金属离子或C₆₀合成其他络合物或络合盐。

7、经过Beirut反应，即与烯胺或烯醇负离子反应合成喹喔啉衍生物，开发该衍生物在医药，农药，杀菌剂的作用。

8、氧化呋咱用羟胺还原得到邻醌二肟；用氢化锂铝、锡和盐酸以及碱金属硫化物还原可得到邻二氨基化合物，有利于有机合成的研究。

9、用于开发电子传输材料。

(四)附图说明：

图1为用脱氢松香酸合成本发明所述脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物的合成路线。

(五)具体实施方式：

实施例1

9-羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(4)和9-羰基脱氢松香酸甲酯呋咱(5)的合成

1、9-羰基-12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯的合成

取脱氢松香酸(1)60-80g溶于丙酮中，搅拌下加入碳酸钾，250-400ml硫酸二甲酯，回流4-6h，过滤，蒸去溶剂，用石油醚溶解，再用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，甲醇重结晶，得白色晶体50-65g，为脱氢松香酸甲酯，产率70％-75％。熔点为60-62℃。

取8-12g脱氢松香酸甲酯与8-12g NBS(N-溴代丁二酰亚胺)溶于无水乙腈中，避光室温反应一天。蒸出乙腈，趁热加入四氯化碳回流10-20min，冷却，过滤，蒸出四氯化碳，甲醇重结晶，得白色晶体8-10g，为12-溴代脱氢松香酸甲酯(2)，产率85％-90％，熔点136-138℃。

取4-7g 12-溴代脱氢松香酸甲酯溶于醋酸，加入6-8g三氧化铬(溶于水中)，在12℃下搅拌20-24h，加入300～400ml的水后用乙酸乙酯萃取，饱和碳酸氢钠、氯化钠洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸出乙酸乙酯，甲醇重结晶两次，得黄色晶体3-5g，为9-羰基-12-溴脱氢松香酸甲酯(3)，产率79％-82％，熔点128-130℃。

冰浴下，圆底烧瓶中加入88-100％的发烟硝酸、95-97％浓硫酸混酸(体积比为18∶1-22∶1)混合均匀，搅拌下加入1-2g 9-羰基-12-溴脱氢松香酸甲酯反应30-60min，后将产物倒入冰水中，过滤，甲醇重结晶得淡黄色晶体0.9-2g，为9-羰基-12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯，产率80％-90％，熔点164.3-164.5℃。

2、9-羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱的合成(4)

N，N-二甲基甲酰胺或其他溶剂(如N，N-二甲基亚硫酰胺、醋酸)中，搅拌下加入1.0-1.5g 9-羰基-12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯，将0.2-0.4g叠氮化钠溶于水中滴加入其中，室温(20-40℃)反应1-3h，加水稀释，有沉淀析出，过滤，水洗，干燥得白色晶体，搅拌下倒入甲苯中，升温到110℃，回流3-5h，蒸干溶剂，乙醇重结晶，得到黄色固体(4)0.8-1.0g，产率80-85％，熔点180-181.1℃。IR(KBr，υ，cm^-1)：1728，1690，1608，1583，1252，1188，1136，1123，1051.¹H NMR(CDCl₃，δ，ppm)：1.29(3H，s，10-CH₃)，1.37(3H，s，4-CH₃)，1.54-1.62(2H，m，1-H_αand 6-H_β)，1.71-1.87(5H，m，2-H₂，3-H₂ and 6-H_α)，2.23(1H，d，J＝12.9and 2.4Hz，5H_α)，2.36(1H，brd，J＝12.9Hz，1-H_β)，3.71(3H，s，CO₂CH₃)，7.79(1H，s，14-H)，8.42(1H，s，11-H).¹³C NMR(CDCl₃，δ，ppm)：17.6(4-CH₃)，17.8(C-2)，22.5(10-CH₃)，35.9(C-6)，37.4(C-3)，38.1(C-10)，42.3(C-1)，46.5(C-5)，46.6(C-4)，52.5(CO₂CH₃)，111.8(C-11)，112.3(C-14)，142.9(C-8)，143.2(C-13)，146.4(C-9)，155.3(C-12)，179.9(CO₂CH₃)，192.3(C-7).Anal.calcd.for C₁₈H₂₀N₂O₅：C，62.79；H，5.81；N，8.14；O，23.26.Found：C，62.81；H，5.79；N，8.17；O，23.23。

3、9-羰基脱氢松香酸甲酯呋咱的合成(5)

1.0-1.5g 9-羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(4)与三苯基磷(摩尔比1∶1-1∶3)，芳香烃作溶剂，在室温混合搅拌过夜，蒸出溶剂，乙醇重结晶得白色晶体(5)0.55-0.65g，产率58％-70％，熔点137-139℃。IR(KBr，υ，cm^-1)：1727，1691，1618，1252，1188，1140，1120，1047.¹H NMR(CDCl₃，δ，ppm)：1.28(3H，s，10-CH₃)，1.35(3H，s，4-CH₃)，1.51-1.59(2H，m，1-H_α and 6-H_β)，1.71-1.87(5H，m，2-H₂，3-H₂ and 6-H_α)，2.23(1H，d，J＝12.6 and 2.4Hz 5H_α)，2.38(1H，brd，J＝12.9Hz，1-H_β)，3.70(3H，s，CO₂CH₃)，7.78(1H，s，14-H)，8.37(1H，s，11-H).¹³C NMR(CDCl₃，δ，ppm)：17.4(4-CH₃)，17.8(C-2)，22.1(10-CH₃)，35.8(C-6)，37.3(C-3)，38.1(C-10)，42.3(C-1)，46.5(C-5)，46.6(C-4)，52.1(CO₂CH₃)，111.7(C-11)，112.3(C-14)，142.7(C-8)，142.9(C-13)，146.4(C-9)，155.3(C-12)，179.5(CO₂CH₃)，192.1(C-7).Anal.calcd.for C₁₈H₂₀N_2O4：C，65.85；H，6.10；N，8.54；O，19.51.Found：C，65.88；H，6.12；N，8.51；O，19.49。

实施例2

12-溴-13，14脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(8)的合成

1、3-5g 12-溴脱氢松香甲酯(2)，在冰浴下加到88-100％的发烟硝酸、95-97％浓硫酸混酸(体积比为12∶1-15∶1)混合均匀，搅拌30-60min后，倒入冰水中，过滤，甲醇重结晶，得白色针状晶体1.5-3g，为12-溴-13，14-双硝基脱氢松香酸甲酯，产率50％-60％，熔点173-174℃。

2、N，N-二甲基甲酰胺或其他溶剂(如N，N-二甲基亚硫酰胺、醋酸)中搅拌下加入1.0-1.5g 12-溴-13，14-双硝基脱氢松香酸甲酯，将0.3-0.5g叠氮化钠溶于水中滴加入其中，室温反应1-3h，加水稀释，有沉淀析出，过滤，水洗，干燥得白色晶体0.85-1.0g，搅拌下倒入甲苯中，升温到100-120℃，回流3-5h，蒸干溶剂，乙醇重结晶，得到淡黄色固体(8)0.65-0.9g，熔点203.8-204.4℃，产率65％-75％。IR(KBr，υ，cm^-1)：1722，1613，1587，1354，1252，1188，1136，1119，1046.¹H NMR(CDCl₃，δ，ppm)：1.19(3H，s，10-CH₃)，1.26(3H，s，4-CH₃)，1.54-1.61(2H，m，1-H_α and 6-H_β)，1.71-1.87(5H，m，2-H₂，3-H₂ and 6-H_α)，2.22(1H，d，J＝12.6 and 2.4Hz，5-H_α)，2.35(1H，brd，J＝12.9Hz，1-H_β)，2.62-2.80(2H，m，7-H₂)，3.70(3H，s，CO₂CH₃)，5.91(1H，s，NH)，6.78(1H，s，11-H).¹³C NMR(CDCl₃，δ，ppm)：19.2(10-CH₃)，20.0(C-6)，24.3(C-2)，25.0(C-7)，27.2(4-CH₃)，36.1(C-10)，38.5(C-1)，38.8(C-3)，44.4(C-4)，51.3(CO₂CH₃)，51.9(C-5)，112.9(C-12)，114.9

(C-8)，123.9(C-11)，136.6(C-13)，141.9(C-14)，146.8(C-9)，178.2(CO₂CH₃).Anal.calcd.for C₁₈H₂₂N₂BrO₃：C，54.82；H，5.58；N，7.11；O，12.18，Br，20.30.Found：C，54.92；H，5.53；N，7.04；O，12.20，Br，20.31。

实施例3

12，13-脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)和12，13脱氢松香酸甲酯呋咱(7)的合成

1、12-溴-13硝基脱氢松香甲酯的合成

3-5g 12-溴脱氢松香甲酯(2)，在冰浴下加到88-100％的发烟硝酸、95-97％浓硫酸混酸(体积比为12∶1-22∶1)混合均匀，搅拌30-60min后，倒入冰水中，过滤，甲醇重结晶，得白色针状晶体1.5-2.5g，为12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯，产率40％-50％，熔点128-130℃。

2、12，13-脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)的合成

N，N-二甲基甲酰胺或其他溶剂(如N，N-二甲基亚硫酰胺、醋酸)中搅拌下加入1.0-1.5g 12-溴-13-硝基脱氢松香酸甲酯，将0.3-0.5g叠氮化钠溶于水中滴加入其中，室温反应2-3h，加水稀释，有沉淀析出，过滤，得白色晶体0.90-1.0g，搅拌下倒入甲苯中，升温到100-120℃，回流3-5h，蒸干溶剂，过硅胶柱(洗脱剂为V_石油醚/V_乙酸乙酯＝5∶1)，在乙醇中重结晶，得到淡黄色固体(6)0.45-0.55g，熔点145-147℃，产率40％-50％。IR(KBr，υ，cm^-1)：1722，1612，1581，1255，1188，1138，1119，1049.¹H NMR(CDCl₃，δ，ppm)：1.27(3H，s，10-CH₃)，1.39(3H，s，4-CH₃)，1.53-1.61(2H，m，1-H_α and 6-H_β)，1.71-1.89(5H，m，2-H₂，3-H₂ and 6-H_α)，2.20(1H，d，J＝12.6 and 2.4Hz，5-H_α)，2.31(1H，brd，J＝12.9Hz，1-H_β)，2.82-2.90(2H，m，7-H₂)，3.70(3H，s，CO₂CH₃)，7.28(1H，s，14-H or11-H)，8.40(1H，s，11-H or 14-H).¹³C NMR(CDCl₃，δ，ppm)：17.8(4-CH₃)，17.9(C-2)，18.5(C-6)，20.6(10-CH₃)，32.6(C-7)，36.7(C-1)，37.1(C-3)，41.7(C-10)，46.8(C-4)，49.5(C-5)，52.5(CO₂CH₃)，110.8(C-11)，112.5(C-14)，140.7(C-8)，146.6(C-9)，149.9(C-13)，151.5(C-12)，178.8(CO₂CH₃).Anal.calcd.for C₁₈H₂₂N₂O₄：C，65.45；H，6.67；N，8.48；O，19.39.Found：C，65.50；H，6.62；N，8.48；O，19.40。

3、12，13脱氢松香酸甲酯呋咱(7)的合成

1.0-1.5g 12，13-脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)与三苯基磷(摩尔比1∶1-1∶3)、芳香烃做溶剂，在室温下混合搅拌过夜，蒸出溶剂，乙醇重结晶得白色晶体(7)0.2-0.25g，产率60％-70％，熔点137-139℃。.IR(KBr，υ，cm^-1)：1728，1609，1254，1190，1138，1120，1048.¹H NMR(CDCl₃，δ，ppm)：1.10(3H，s，10-CH₃)，1.15(3H，s，4-CH₃)，1.55-1.61(2H，m，1-H_α and 6-H_β)，1.71-1.87(5H，m，2-H₂，3-H₂ and 6-H_α)，2.20(1H，d，J＝12.6 and 2.4Hz，5-H_α)，2.31(1H，brd，J＝12.9Hz，1-H_β)，2.82-2.91(2H，m，7-H₂)，3.59(3H，s，CO₂CH₃)，7.15(1H，s，14-H or11-H)，7.17(1H，s，14-H or 11-H).¹³C NMR(CDCl₃，δ，ppm)：17.5(4-CH₃)，17.7(C-2)，18.5(C-6)，20.8(10-CH₃)，32.3(C-7)，36.7(C-1)，37.1(C-3)，41.5(C-10)，46.6(C-4)，49.2(C-5)，52.4(CO₂CH₃)，110.5(C-11)，111.9(C-14)，140.7(C-8)，146.2(C-9)，149.5(C-13)，151.2(C-12)，177.8(CO₂CH₃).Anal.calcd.For C₁₈H₂₂N₂O₃：C，68.79；H，7.01；N，8.92；O，15.29.Found：C，68.69；H，7.05；N，8.95；O，15.31。

Claims

1、脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物的合成方法：

2)将2-4重量份的叠氮化钠溶于水中，得水溶液B；

5)将9-羰基脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(4)/或12，13-脱氢松香酸甲酯氧化呋咱(6)与三苯基磷按1∶1-1∶3重量配比，以芳香烃做溶剂，在室温下混合静置8-15h，蒸出溶剂，提纯，得9-羰基脱氢松香酸甲酯呋咱的合成(5)/或12，13脱氢松香酸甲酯呋咱(7)。

2、脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物，其分子结构式如下：

或

或

3、权利要求2所述的脱氢松香酸甲酯呋咱衍生物在以下方面的应用：制备金属抛光剂、防腐剂、电池去极剂以及照相感光促进剂，色素、染料；使材料密度增加，含氢量减少，氧平衡改善；合成、制备广泛的起爆剂和炸药等含能物质；制备荧光物质、闪烁剂、表面活性剂、手性衍生试剂与手性配体发；手性药物荧光物质拆分以及毛细管电泳拆分；制备防白血病、降压药、抗癌、抗病毒扩散、抑制艾滋病的生物医药功能药物；制备杀菌剂和农药，以及制备防辐射物质；制备络合物或络合盐；合成喹喔啉衍生物；在电子传输材料上的应用。