孟慶山，王 鵬，宋 妮，張秀麗，李 明，顧謙群

（中國海洋大學醫(yī)藥學院海洋藥物教育部重點實驗室，山東 青島266003）

蒽醌類化合物廣泛存在于自然界并且顯示出多種藥理活性［1］，一直以來受到廣泛的關注［2］。在蒽醌大家族中，9，10－蒽醌及其衍生物的研究較為廣泛和深入，1，4－蒽醌的研究相對較少。但近年來研究發(fā)現(xiàn)，1，4－蒽醌不但具有腫瘤細胞抑制活性等藥理活性［3－4］，而且是有機合成中的重要中間體［5］，在具有廣譜抗腫瘤藥物如道諾霉素［6］、光電染料和有機導體材料［7］的合成中具有廣泛的用途。在對海洋創(chuàng)新藥物的研究過程中，新近從紅樹林根部海泥的真菌灰綠曲霉Aspergillus glaucusHB1－19中分離得到的一個結構新穎的蒽環(huán)內酯類化合物灰綠霉素A［8］，體外活性測試表明它具有顯著的抗腫瘤活性。為了完成對灰綠霉素A的合成和結構改造，對其重要中間體1，4－蒽醌衍生物的合成進行了探索，本文報道1，4－蒽醌衍生物12和14的合成。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

JEOL JNM－ECP 600 核磁共振 波譜儀 （內 標：TMS：單位：ppm；室溫）、旋轉蒸發(fā)儀 （BUCHI，R－114：EYELA，DTC－21）、Finnigan ICQ－DECA ESI質譜儀。

正丁基鋰、甲基苯醌、高酞酸酐為阿拉丁分析純試劑；間苯二酚、硫酸二甲酯、碳酸鉀、NCS，70%HClO4、80%NaH、丙二酸二乙酯、三甲基氯硅烷、四丁基氯化銨、氫氧化鉀、DDQ均為國產(chǎn)分析純試劑；薄層Silica gel 60F254為煙臺三和產(chǎn)品，（所用溶劑如無特別說明均按常規(guī)方法精制）。

1.2 合成方法

1.2.1 1，3－二甲氧基苯（4） 氬氣保護下，將間苯二酚 （11.0g，0.1mol）溶于無水丙酮 （200mL）中，加入碳酸鉀 （41.5g，0.3mol），硫酸二甲酯 （24mL，0.3mol），回流過夜，冷至室溫，過濾，殘渣用丙酮洗滌，合并濾液，減壓濃縮，濃縮液用乙酸乙酯稀釋，依次用1mol·L－1HCl溶液、飽和NaCl溶液洗滌，無水Na2SO4干燥，減壓濃縮，得黃色漿狀物4（13.3g，97.0mmol，97%），直接用于下一步反應。

1.2.2 1－氯－2，4－二甲氧基苯（5） 氬氣保護下，將NCS（9.4g，70mmol）懸浮于四氯化碳 （35mL）中，加入化合物4（9.7g，70mmol），70%HClO4（98μL，5.6mmol），室溫反應20h后，加入碳酸鉀 （140mg，1mmol），過濾，減壓濃縮，殘余物柱層析（石油醚∶乙酸乙酯＝40∶1）純化，得黃色漿狀物5（9.7g，56.7mmol，81%）.1H－NMR （600MHz，CDCl3）δH7.24 （d，1H，J＝8.8Hz），6.50 （d，1H，J＝2.2Hz），6.43（dd，1H，J＝8.8，2.2Hz），3.87 （s，3H），3.80（s，3H）。

1.2.3 2－（2－乙氧基羰甲基）－4，6－二甲氧基苯甲酸乙酯（6） 氬氣保護下，化合物5（4.3g，25mmol），80%NaH （4.5g，150mmol）溶于 THF （50mL），冰浴下，用微量注射泵緩慢滴加丙二酸二乙酯（15mL，100mmol），加完后冰浴下緩慢滴加新制的LDA（27mmol，3.9mL二異丙胺溶于15mL的 THF中，－20℃下，緩慢滴加2.5mol·L－1正丁基鋰11mL），反應20min后，用30mL 1mol·L－1HCl淬滅，乙酸乙酯萃取 （30mL×3），合并有機相。有機相用飽和NaCl洗滌，無水Na2SO4干燥后，過濾，減壓濃縮，殘余物經(jīng)柱層析（石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1）純化，得黃色漿狀物 6 （3.2g，11.25mmol，45%）.1H－NMR（600MHz，CDCl3）δH6.40（s，2H），4.34（dd，2H，J＝7.1Hz），4.14（dd，2H，J＝7.1Hz），3.81（s，3H），3.80（s，3H），3.65（s，2H），1.34（t，3H，J＝7.1Hz），1.24（t，3H，J＝7.1Hz）。

1.2.4 2－羧甲基－4，6－二甲氧基苯甲酸（7） KOH（2.4g，43mmol）溶于水 （15mL），冰浴下，滴加至化合物6（3.2g，11mmol）中，加完后，升至70℃，繼續(xù)反應2h后，冷至室溫，CH2Cl2洗滌，水相在冰浴下用濃HCl酸化至pH＝1～2，用乙酸乙酯萃?。?0mL×3），合并有機相，有機相經(jīng)飽和NaCl洗滌，無水Na2－SO4干燥，過濾，減壓濃縮，殘余物用CH2Cl2重結晶得乳黃色粉末7（2.5g，10.6mmol，96%）.1H－NMR（600MHz，DMSO－d6）δH12.44（s，2H），6.53（d，1H，J＝2.2），6.47 （d，1H，J＝2.2），3.78 （s，3H），3.76（s，3H），3.57（s，2H）。

1.2.5 6，8－二甲氧基－異色滿－1，3－二酮（8） 氬氣保護下，將化合物7（2.4g，10mmol）溶于1mL甲苯中，加入 Ac2O （1.2mL，12mmol），回流反應2h后，冰浴冷卻至0℃，有固體析出，過濾，濾餅用正己烷洗滌。得淡黃色固體7（2.1g，9.5mmol，95%）。1HNMR（600MHz，CDCl3）δH6.40 （d，1H，J＝2.2Hz），6.28（d，1H，J＝2.2Hz），3.97（s，2H），3.94（s，3H），3.88（s，3H）。

1.2.6 2－氯－5－甲基－1，4－對苯二酚（10） 氬氣保護下，將甲基苯醌 （244mg，2mmol）溶于乙腈 （3mL）中，依次加入三甲基氯硅烷 （380μL，3mmol），四丁基氯化銨 （56mg，0.2mmol），室溫反應5h后，TLC檢測表明原料消失。反應溶液經(jīng)濃縮后，加入H2O（5mL），攪拌5min，用CH2Cl2萃取 （10mL×3），合并有機相，所得有機相經(jīng)飽和NaCl洗，無水Na2SO4干燥、過濾和濃縮，所得殘余物經(jīng)柱層析純化 （石油醚：乙酸乙酯＝6：1），得灰色粉末10（291mg，1.84mmol，92%）.1H NMR （600MHz，DMSO－d6）δH9.13（s，1H），8.93（s，1H），6.69（s，1H），6.66（s，1H），2.02（s，3H）。

1.2.7 2－氯－5－甲基對苯醌（11）的合成 氬氣保護下，將2－氯－5－甲基－1，4－對苯二酚10（158.0mg，1mmol）加入到CH2Cl2（10mL）中，充分攪拌，形成混旋液。向此混旋溶液中加入DDQ （227mg，2.4mmol），室溫反應1.5h，濃縮至干，殘余物柱層析分離（石油醚∶乙酸乙酯＝15∶1），得黃色粉末11（142mg，0.91mmol，91%）.1H NMR （600MHz，CDCl3）δH6.99（s，1H），6.75（dd，1H，J＝1.7Hz），2.08（d，3H，J＝1.7Hz）。

1.2.8 3－甲基－9－羥基－1，4－蒽醌（14） 氬氣保護下，將80%NaH （14.4mg，0.6mmol）混懸于 THF（10mL），冰浴冷卻，加入高酞酸酐 13 （48.6mg，0.3mmol），0℃下反應10min，接著向反應液中慢慢滴加2－氯－5－甲基對苯醌11（47.3mg，0.3mmol）的THF溶液 （7mL）。0℃下繼續(xù)反應30min，升溫至室溫反應20min后，用飽和NH4Cl溶液 （50mL）淬滅，CH2Cl2萃取 （10mL×3），合并有機相。有機相用H2O洗，無水Na2SO4干燥、過濾、減壓濃縮，殘余物柱層析純化 （石油醚∶乙酸乙酯＝7∶1），得深紅色固體14（40mg，0.3mmol，56%）.1H－NMR（600MHz，CDCl3）δH13.80（s，1H），8.45（d，1H，J＝7.7Hz），8.08（s，1H），7.93（d，1H，J＝7.7Hz），7.67（m，2H），6.88（d，1H，J＝1.7Hz），2.21（d，3H，J＝1.7Hz）.13C－NMRδc189.2，184.6，162.1，150.8，136.8，135.9，131.1，130.5，129.，127.7，127.6，124.8，122.0，109.0，16.9.LR－MS－ESI m／z：238.06，［M＋H］－。

1.2.9 3－甲基－5，7－二甲氧基－9羥基－1，4－蒽醌（12）氬氣保護下，將80%NaH （14.4mg，0.6mmol）混懸于THF（10mL），冰浴冷卻，加入化合物8（66.6mg，0.3mmol），其余過程同化合物14，得暗紅色固體12（45mg，0.3mmol，51%）.1H－NMR （600MHz，CDCl3）δH7.84（s，1H），6.83（dd，2H，J＝5.5，7.68Hz），6.61（d，1H，J＝1.7Hz），4.01（s，3H），3.94（s，3H），2.17（d，3H，J＝1.7Hz）.13C－NMR δc188.0，184.9，165.2，162.2，161.4，149.3，140.4，137.5，128.6，121.5，113.4，108.1，103.0，101.3，56.4，55.8，16.6.LR－MS－ESI m／z：299.2，［M＋H］＋。

2 結果與討論

高酞酸酐與2－氯－1，4－苯醌反應是合成蒽醌類化合物的高效方法［9］。據(jù)此，用間苯二酚經(jīng)過甲基化保護和親電氯代得到化合物5，然后在－20℃，氯代物5經(jīng)LDA處理生成的苯炔中間體5a與丙二酸二乙酯的鈉鹽反應得二酯化合物6，沒有生成異構體6a，這是由于甲氧基對芳基陰離子的領基參與作用而使中間體5C穩(wěn)定的緣故，從而使丙二酸二乙酯陰離子區(qū)域選擇性地與苯炔反應生成中間體5b，該中間體經(jīng)四元環(huán)中間體5c發(fā)生重排反應得到二酯6。接著經(jīng)酯的水解、醋酸酐介導分子內脫水環(huán)合反應得到高酞酸酐8［10］（見圖1）。2－氯－1，4－苯醌11以甲基苯醌為原料，經(jīng)過還原氯代、DDQ氧化獲得（見圖1）。在反應過程中作者使用更加易得的四正丁基氯化銨替代文獻［11］的四乙基四氟硼酸銨，將化合物10的合成產(chǎn)率由77%提高到了92%。在NaH作用下，高酞酸酐化合物8與化合物11反應以51%產(chǎn)率生成1，4－蒽醌12［12］（見圖2）。反應的具體機理如圖2所示［13］：高酞酸酐8與NaH反應生成的烯醇鈉鹽8a與2－氯苯醌進行Michael加成反應，生成的中間體11a進一步與酸酐基團發(fā)生親核加成，接著羧基離去生成中間體11b，繼而脫除CO2和HCl得到1，4－蒽醌12。從上述機理可知，苯醌2位的氯取代基在Michael加成反應的區(qū)域選擇性和通過消除HCl而使加成產(chǎn)物芳構化的生程中起到了重要的控制作用。為了考察甲氧基取代基對活性的影響，在與合成12相同的條件下，商品化的高酞酸酐13與化合物11反應以56%的產(chǎn)率得到蒽醌14。

3 結語

改進了2－氯－5－甲基－1，4－苯醌的合成方法。以此為基礎，以間苯二酚為原料，通過最長線性步驟6步反應以16%的總產(chǎn)率得到1，4－蒽醌12；以甲基苯醌作為原料通過最長線性步驟3步反應以47%的總產(chǎn)率得到1，4－蒽醌14。在合成過程中，采用核磁共振波譜學和質譜學方法對合成的化合物進行了結構表征和確定。目前，課題組正在以此為基礎對灰綠霉素A進行合成和結構改造研究。

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