发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足之处,本发明的首要目的在于提供一种10,10-二取代蒽酮及其衍生物。
本发明的另一个目的在于提供产品收率高,过程简单且经济的一系列10,10-二取代蒽酮及其衍生物的合成方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种10,10-二取代蒽酮化合物及其衍生物,具有如下通式(4)化合物结构:
其中,R1代表H、OCH2Ph、OCH3或CH3等;
R2代表H、OCH3或CH3等;
R3代表H、OCH2Ph或OCH3等;
R4代表H、OCH2Ph、OCH3或CH3等;
R5代表H、OCH3或CH3等;
R6代表H、OCH2Ph或OCH3等;
本发明10,10-二取代蒽酮化合物及其衍生物的合成方法,包括如下步骤:
在氮气保护下,在蒽酮(式(1)化合物)或10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮(式(5)化合物)与通式(2)化合物(氯化苄或取代的氯化苄)中加入氢氧化钾,溶剂丙酮,催化剂18冠6和碘化钾,温度55~70℃搅拌1~2小时,冷却,过滤,并用二氯甲烷洗,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10,10-二取代蒽酮化合物及其衍生物。
所述通式(2)化合物与蒽酮或10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的摩尔比为1.0~2.4;所述通式(2)化合物与氢氧化钾的摩尔比为1.0~1.2。
所述催化剂18冠6物质的量为蒽酮或10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮物质的量的5~10%,催化剂碘化钾物质的量为蒽酮或10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮物质的量的10~100%;优选为15~30%。所述溶剂丙酮物质的量为蒽酮或10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮物质的量的110倍。
所述蒽酮如下述式(1)化合物所示:
为了更好地实现本发明,所述温度优选为60℃。优选通式(2)化合物与蒽酮的摩尔比为2.0~2.4,通式(2)化合物与10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的摩尔比为1.0~1.2。特别优选通式(2)化合物与蒽酮的摩尔比为2.0;通式(2)化合物与10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的摩尔比为1.0。
所述通式(2)化合物结构如下:
其中,R7代表H、OCH2Ph、OCH3或CH3等;
R8代表H、OCH3或CH3等;
R9代表H、OCH2Ph或OCH3等。
所述10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮(式(5)化合物)结构如下:
所述10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮按下述方法制备而成的:
在1.2克10-(3,5-二甲氧基)甲叉基蒽酮(式(3)化合物)中加66毫升乙酸乙酯,22毫升甲醇,0.8~1.5克钯-碳催化剂(5%,质量百分比),通氢气,室温(10~30℃)搅拌过夜,过滤(氮气条件下),旋干为淡黄色粘稠液体,柱色谱分析,展开剂为乙酸乙酯∶石油醚,得乳白色(略带黄)粘稠液体,用二氯甲烷和乙醇重结晶2~3次,得白色棒状晶体10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮(式(5)化合物)。
所述展开剂乙酸乙酯∶石油醚体积比为1∶5~10。所述钯-碳催化剂优选为1.0克。
所述蒽酮如下述式(3)化合物所示:
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:本发明所采用的原料为常见的化工原料,价廉易得,简单易行,解决了材料的成本问题。本发明使用便宜的氢氧化钾得到蒽酮的二苄基化产率为58~82%;本发明成功利用了分步法合成不对称取代的蒽酮,总产率为50%。本发明系列化合物性质稳定,与目前杜邦公司生产的治疗老年痴呆症的药物DMP543结构类似,具有潜在的药理活性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:化合物a 10,10-二苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.0mmol苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(0.05mmol),碘化钾(0.10mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌1.5小时,冷却至室温(20℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:40℃,0.1大气压)至无明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二苄基蒽酮。
表1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
碘化钾的量(mmol) |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.30 |
1.00 |
18冠6的量(mmol) |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.10 |
产率(%) |
50 |
58 |
58 |
57 |
58 |
实施例2:化合物a 10,10-二苄基蒽酮的合成
18冠6和碘化钾用量见表1,其他同实施例1。
实施例3:化合物b 10,10-二(3,5-二苄氧基)苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.4mmol 3,5-二苄氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(20mg,0.07mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌1.5小时,冷却至室温(20℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:60℃,0.3大气压)至看不见明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二(3,5-二苄氧基)苄基蒽酮。
实施例4:化合物c 10,10-二(4-甲氧基)苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.3mmol 4-甲氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(20mg,0.07mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌1.5小时,冷却至室温(30℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:60℃,0.2大气压)至看不见明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二(4-甲氧基)苄基蒽酮。
实施例5:化合物d 10,10-二(3-甲氧基)苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.1mmol 3-甲氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(20mg,0.07mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),65℃搅拌1小时,冷却至室温(30℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:50℃,0.1大气压)至看不见明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二(3-甲氧基)苄基蒽酮。
实施例6:化合物e 10,10-二(3,4,5-三甲氧基)苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.0mmol 3,4,5-三甲氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(20mg,0.07mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌2小时,冷却至室温(25℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:60℃,0.1大气压)至看不见明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二(3,4,5-三甲氧基)苄基蒽酮。
实施例7:化合物h 10,10-二(3-甲基)苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.2mmol 3-甲基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(20mg,0.07mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),55℃搅拌2小时,冷却至室温(10℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:40℃,0.3大气压)至看不见明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二(3-甲基)苄基蒽酮。
实施例8:化合物I 10,10-二(4-甲基)苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol蒽酮(式(1)化合物)和2.2mmol 4-甲基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入18冠6(20mg,0.07mmol),碘化钾(25mg,0.15mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),70℃搅拌1小时,冷却至室温(30℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干(旋干条件:60℃,0.1大气压)至看不见明显溶剂,柱色谱分析,得到10,10-二(4-甲基)苄基蒽酮。
表2
|
反应条件 |
展开剂(乙酸乙酯∶石油醚) |
产率(%) |
熔点(℃) |
通式(2)化合物/式(1)化合物(摩尔比) | 温度(℃) |
a |
2.0∶1 |
60 |
1∶20 |
58 |
225-226 |
b |
2.4∶1 |
60 |
1∶10 |
65 |
148-149 |
c |
2.3∶1 |
60 |
1∶10 |
78 |
138-139 |
d |
2.1∶1 |
65 |
1∶10 |
75 |
135-136 |
e |
2.0∶1 |
60 |
1∶5 |
82 |
210 |
h |
2.2∶1 |
55 |
1∶20 |
65 |
202 |
i |
2.2∶1 |
70 |
1∶20 |
71 |
179-180 |
a,R7=R8=R9=H;R1=R2=R3=H;
b,R7=R9=OCH2Ph,R8=H;R1=R3=OCH2Ph,R2=H;
c,R7=R9=H,R8=OCH3;R1=R3=H,R2=OCH3;
d,R8=R9=H,R7=OCH3;R2=R3=H,R1=OCH3;
e,R7=R8=R9=OCH3;R1=R2=R3=OCH3;
h,R7=CH3,R8=R9=H;R1=CH3,R2=R3=H;
i,R8=CH3,R7=R9=H;R2=CH3,R1=R3=H。
实施例9:化合物5 10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的合成
将1.2克10-(3,5-二甲氧基)甲叉基蒽酮(式(3)化合物)加到100毫升的单口瓶中,加66毫升乙酸乙酯,22毫升甲醇,0.8克钯-碳催化剂(5%,质量百分比),通氢气(1大气压),室温(20℃)搅拌,过夜,过滤(氮气条件下),旋干至无明显溶剂为淡黄色粘稠液体,柱色谱分析,展开剂:乙酸乙酯∶石油醚体积比为1∶10,得乳白色(略带黄)粘稠液体,产率70%。用二氯甲烷和乙醇重结晶2次(二氯甲烷和乙醇体积比1∶10,下同),得白色棒状晶体10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)。
实施例10:化合物5 10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的合成
将1.2克10-(3,5-二甲氧基)甲叉基蒽酮(式(3)化合物)加到100毫升的单口瓶中,加66毫升乙酸乙酯,22毫升甲醇,1.0克钯-碳催化剂(5%,质量百分比),通氢气(1大气压),室温(10℃)搅拌,过夜,过滤(氮气条件下),旋干至无明显溶剂为淡黄色粘稠液体,柱色谱分析,展开剂:乙酸乙酯∶石油醚体积比为1∶5,得乳白色(略带黄)粘稠液体,产率85%。用二氯甲烷和乙醇重结晶2次,得白色棒状晶体10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)。
实施例11:化合物5 10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的合成
将1.2克10-(3,5-二甲氧基)甲叉基蒽酮(式(3)化合物)加到100毫升的单口瓶中,加66毫升乙酸乙酯,22毫升甲醇,1.2克钯-碳催化剂(5%,质量百分比),通氢气(1大气压),室温(20℃)搅拌过夜,过滤(氮气条件下),旋干至无明显溶剂为淡黄色粘稠液体,柱色谱分析,展开剂:乙酸乙酯∶石油醚体积比为1∶8,得乳白色(略带黄)粘稠液体,产率84%。用二氯甲烷和乙醇重结晶3次,得白色棒状晶体10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)。
实施例12:化合物5 10-(3,5-二甲氧基)苄基蒽酮的合成
将1.2克10-(3,5-二甲氧基)甲叉基蒽酮(式(3)化合物)加到100毫升的单口瓶中,加66毫升乙酸乙酯,22毫升甲醇,1.5克钯-碳催化剂(5%,质量百分比),通氢气(1大气压),室温(30℃)搅拌过夜,过滤(氮气条件下),旋干至无明显溶剂为淡黄色粘稠液体,柱色谱分析,展开剂:乙酸乙酯∶石油醚体积比为1∶5,得乳白色(略带黄)粘稠液体,产率82%。用二氯甲烷和乙醇重结晶2次,得白色棒状晶体10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)。
表3
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
钯-碳催化剂的量(克) |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
产率(%) |
70 |
85 |
84 |
82 |
实施例13:化合物f 10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol 10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)和1.0mmol氯化苄(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入微量的18冠6(25mg,0.09mmol),碘化钾(50mg,0.30mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌2小时,冷却至室温(10℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-苄基蒽酮。
实施例14:化合物f 10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol 10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)和1.1mmol氯化苄(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入微量的18冠6(25mg,0.09mmol),碘化钾(50mg,0.30mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),70℃搅拌1小时,冷却至室温(30℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-苄基蒽酮。
实施例15:化合物f 10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-苄基蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol 10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)和1.2mmol氯化苄(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入微量的18冠6(25mg,0.09mmol),碘化钾(50mg,0.30mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌2小时,冷却至室温(20℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-苄基蒽酮。
实施例16:化合物g 10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-(3-甲氧基苄基)蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol 10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)和1.0mmol 3-甲氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入微量的18冠6(25mg,0.09mmol),碘化钾(50mg,0.30mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),60℃搅拌2小时,冷却至室温(20℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-(3-甲氧基苄基)蒽酮。
实施例17:化合物g 10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-(3-甲氧基苄基)蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol 10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)和1.0mmol 3-甲氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入微量的18冠6(25mg,0.09mmol),碘化钾(50mg,0.30mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),65℃搅拌1.5小时,冷却至室温(20℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-(3-甲氧基苄基)蒽酮。
实施例18:化合物g 10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-(3-甲氧基苄基)蒽酮的合成
在氮气保护下,将1mmol 10-(3,5-二甲氧基苄基蒽酮(式(5)化合物)和1.2mmol 3-甲氧基苄基氯(通式(2)化合物)加入一个25ml的三口烧瓶中,并加入微量的18冠6(25mg,0.09mmol),碘化钾(50mg,0.30mmol),氢氧化钾(137mg,2mmol,82%),丙酮(干燥)(8ml,0.11mol),70℃搅拌1小时,冷却至室温(20℃),常压过滤,并用二氯甲烷洗掉吸附在生成盐(如氯化钾)上的有机物,将滤液旋干,柱色谱分析,得到10-(3,5-二甲氧基苄基)-10-(3-甲氧基苄基)蒽酮(式(6)化合物)。
表4
|
反应条件 |
产率(%) |
熔点(℃) |
通式(2)化合物/式(1)化合物(摩尔比) | 温度(℃) |
f |
1∶1.0 |
60 |
77 |
138-139 |
1∶1.1 |
70 |
75 |
1∶1.2 |
60 |
70 |
g |
1∶1.0 |
60 |
80 |
169-170 |
1∶1.0 |
65 |
78 |
1∶1.2 |
70 |
75 |
f,R7=OCH3,R8=R9=H;R1=OCH3,R2=R3=H
g,R7=R8=R9=H;R1=R2=R3=H
如上所述,可较好地实现本发明。