付薪菱，劉滿英，吳 崢，汪秋安

(1.長沙醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系，湖南長沙 410219;2.湖南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長沙 410082)

7-羥基-4-甲基香豆素(1)在一些歐洲國家已作為利膽劑使用，以通過增加膽汁的分泌來增強(qiáng)肝解毒的作用［1］，并作為臨床藥物用于膽囊炎和膽囊術(shù)后綜合征的治療。7-羥基-4-乙酸甲酯香豆素(2)是很好的熒光探針和非線性光學(xué)材料［2］。將香豆素C-7上的羥基糖基化，再通過糖苷水解酶的作用水解，游離出強(qiáng)熒光的7-羥基香豆素，然后對(duì)反應(yīng)液熒光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，可用于檢測(cè)糖苷水解酶的活性［3］。一些香豆素-7-O-糖苷本身具有良好的抗腫瘤活性，具有良好的開發(fā)前景［4］。生物活性的天然香豆素中，有些含有異戊烯基和法尼烯基結(jié)構(gòu)片段，這類基團(tuán)具有良好的親脂性。在生物體內(nèi)，它們可作為親脂性載體，增強(qiáng)親水性小分子對(duì)細(xì)胞膜的滲透能力［5］。

Scheme 1

為了進(jìn)一步研究7-羥基香豆素類化合物的生物活性，探討其結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系，本文從間苯二酚或2，4-二羥基苯甲醛出發(fā)，分別通過Pechmann反應(yīng)和Knoevenagel反應(yīng)合成了4個(gè)7-羥基香豆素類化合物——7-羥基-4-甲基香豆素(1)，7-羥基-4-乙酸甲酯香豆素(2)，7-羥基-3-甲酸乙酯香豆素(5)和7-羥基-3-乙酰基香豆素(6)。以四丁基溴化銨(TBAB)為相轉(zhuǎn)移催化劑，1，2，5和6分別經(jīng)O-異戊烯基化或O-法尼烯基化反應(yīng)合成了6個(gè)7-羥基香豆素的烯基醚衍生物(3a，3b，4a，4b，7a和8a，Scheme 1)，其中3b，4a，4b，7a和8a為新化合物。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

XRC-1型顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Bruker Am-400型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));FD-5DX型紅外光譜儀(KBr壓片);Agilent 1100型液-質(zhì)聯(lián)用儀。

5和6按文獻(xiàn)［6，7］方法制備;柱層析用硅膠，青島海洋化工廠;其余所用試劑和溶劑均為化學(xué)純或分析純。

1.2 合成

(1)1的合成

在反應(yīng)瓶中加入間苯二酚0.55 g(5 mmol)和濃硫酸8.0 mL，攪拌使其溶解;冰水浴冷卻下緩慢滴加乙酰乙酸乙酯0.65 mL(5 mmol)，滴畢，冰水浴冷卻下反應(yīng)1 h;于室溫反應(yīng)24 h。劇烈攪拌下倒入大量冰水中，有黃色沉淀生成，抽濾，濾餅用無水乙醇重結(jié)晶得淡黃色針狀固體1 0.49 g，收率62%，m.p.186 ℃ ～188 ℃(186 ℃ ～188 ℃［8］)。

(2)2的合成

在反應(yīng)瓶中加入1，3-丙酮二羧酸7.3 g(50 mmol)和濃硫酸8.0 mL，攪拌下于0℃緩慢滴加間苯二酚 5.5 g(50 mmol)的濃硫酸(5.0 mL)溶液，滴畢，于室溫反應(yīng)過夜。劇烈攪拌下傾入冰水中，析出大量白色固體，抽濾，濾餅用碳酸氫鈉溶液(20 mL)溶解，過濾，濾液用濃鹽酸酸化，析出大量白色固體，過濾，濾餅干燥得白色固體 A 2.24 g。

在反應(yīng)瓶中加入A 0.5 g和甲醇80 mL，攪拌使其溶解;加入對(duì)甲苯磺酸(p-TsOH)0.26 g(1.5 mmol)和環(huán)己烷50 mL。分水器中預(yù)裝甲醇10 mL，回流反應(yīng)4 h。加水溶解過量的對(duì)甲苯磺酸，抽濾，濾餅干燥后用乙酸乙酯重結(jié)晶得白色固體2 0.46 g，產(chǎn)率 85%，m.p.221 ℃ ～222 ℃(221℃ ～223 ℃［9］)。

(3)3a，3b，4a，4b，7a和8a的合成(以3a為例)

在反應(yīng)瓶中加入1 100 mg(0.4 mmol)和三氯甲烷15 mL，攪拌使其溶解;依次加入TBAB 0.14 g(0.4 mmol)，無水碳酸鈉 0.1 g(0.9 mmol)和水15 mL，于室溫反應(yīng)15 min;緩慢滴加異戊烯基溴(Ⅰa)0.1 mL(0.8 mmol)，滴畢，于30 ℃ ～40 ℃反應(yīng)3.5 h。分液，水相用CHCl3(2×20 mL)萃取，合并有機(jī)層與萃取液，用無水MgSO4干燥，旋蒸除溶后經(jīng)快速硅膠柱層析［洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=2∶1］純化得3a。

用類似的方法合成3b，4a，4b，7a和8a。

7-O-異戊烯基-4-甲基香豆素(3a):白色固體，產(chǎn)率90%，m.p.85℃ ～87℃(86℃ ～87℃［10］);1H NMR δ:1.77(s，3H，CH3)，1.81(s，3H，CH3)，2.40(s，3H，CH3)，4.58(d，J=6.8 Hz，2H，OCH2)，5.46 ～ 5.49(m，1H，CH)，6.13(s，1H，3-H)，6.82 ～ 6.88(m，2H，6，8-H)，7.49(d，J=9.2 Hz，1H，5-H);IR ν:3 467，1 723，1 618，1 396，1 265，1 204，1 010，850 cm-1;ESI-MSm/z:245.1{［M+H+］}。

7-O-法尼烯基-4-甲基香豆素(3b):無色油狀物，產(chǎn)率87%;1H NMR δ:1.57(s，3H，CH3)，1.60(s，3H，CH3)，1.68(s，3H，CH3)，1.78(s，3H，CH3)，1.96 ～2.14(m，8H，CH2)，2.40(s，3H，CH3)，4.60(d，J=6.8 Hz，2H，OCH2)，5.06 ～5.10(m，2H，CH)，5.46 ～5.52(m，1H，CH)，6.13(s，1H，3-H)，6.82 ～6.88(m，2H，6，8-H)，7.48(d，J=9.2 Hz，1H，5-H);ESI-MSm/z:395.2{［M+H］+}。

7-O-異戊烯基香豆素-4-乙酸甲酯(4a):白色固體，產(chǎn)率87%，m.p.103℃ ～106℃;1H NMR δ:1.77(s，3H，CH3)，1.81(s，3H，CH3)，3.73(s，5H，CH2，CH3)，4.58(d，J=6.8 Hz，2H，OCH2)，5.45 ～5.49(m，1H，CH)，6.22(s，1H，3-H)，6.84 ～ 6.88(m，2H，6，8-H)，7.47(d，J=9.2 Hz，1H，5-H);ESI-MSm/z:303.1{［M+H］+}。

7-O-法尼烯基香豆素-4-乙酸甲酯(4b):無色油狀物，產(chǎn)率 85%;1H NMR δ:1.61(s，6H，CH3)，1.68(s，3H，CH3)，1.75(s，3H，CH3)，1.96 ～2.14(m，8H，CH2)，3.73(s，5H，CH2，CH3)，4.60(d，J=6.8 Hz，2H，OCH2)，5.06 ～5.12(m，2H，CH)，5.45 ～5.48(m，1H，CH)，6.22(s，1H，3-H)，6.84 ～6.88(m，2H，6，8-H)，7.47(d，J=9.2 Hz，1H，5-H);ESI-MSm/z:453.3{［M+H+］}。

7-O-異戊烯基-3-甲酸乙酯香豆素(7a):白色固體，產(chǎn)率58%，m.p.92 ℃ ～94 ℃;1H NMR δ:8.51(s，1H，8-H)，7.49(d，J=8.7 Hz，1H，6-H)，6.89(dd，J=8.7 Hz，2.3 Hz，1H，5-H)，6.82(d，J=2.3 Hz，1H，4-H)，5.47(t，J=6.8 Hz，1H，CH)，4.61(d，J=6.8 Hz，2H，CH2)，4.40(q，J=7.1 Hz，2H，OCH2)，1.82(s，3H，CH3)，1.78(s，3H，CH3)，1.41(t，J=7.1 Hz，3H，CH3);IR ν:3 332，1 746，1 620，1 402，1 300，1 225，1 104，898 cm-1;ESI-MSm/z:303.1{［M+H］+}。

7-O-異戊烯基-3-乙?；愣顾?8a):白色固體，產(chǎn)率 52%，m.p.97 ℃ ～99 ℃;1H NMR δ:8.50(s，1H，8-H)，7.53(d，J=8.7 Hz，1H，6-H)，6.90(dd，J=8.7 Hz，2.4 Hz，1H，5-H)，6.83(d，J=2.2 Hz，1H，4-H)，5.47(t，J=6.1 Hz，1H，CH)，5.47(t，J=6.1 Hz，1H，CH)，4.62(d，J=6.8 Hz，2H，CH2)，2.71(s，3H，COCH3)，1.82(s，3H，CH3)，1.78(s，3H，CH3);ESI-MSm/z:273.1{［M+H+］}。

2 結(jié)果與討論

合成香豆素最常用的方法有三種:Perkin反應(yīng)、Pechmann反應(yīng)和 Knoevenagel反應(yīng)。Perkin反應(yīng)是合成香豆素的經(jīng)典方法，但因反應(yīng)過程中所需試劑必須為無水化試劑，反應(yīng)溫度較高，且產(chǎn)率較低，逐漸被其他方法所取代。Pechmann反應(yīng)為酚與β-酮酸在酸性條件下制備4-取代香豆素的方法。該反應(yīng)一般能在較溫和的條件下進(jìn)行，若酚為富電子體系，反應(yīng)速率則會(huì)大大提高。Knoevenagel反應(yīng)是指含活潑亞甲基的化合物與醛或酮在弱堿性催化劑作用下，發(fā)生縮合反應(yīng)生成α，β-不飽和化合物的方法，該反應(yīng)一般用于合成3-取代香豆素。因此，本文采用Pechmann反應(yīng)合成了兩個(gè)7-羥基-4-取代香豆素化合物(1和2)。采用Knoevenagel反應(yīng)法合成了5和6。

由于香豆素類化合物具有α，β-不飽和內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，在堿性條件下易開環(huán)生成順式鄰羥基桂皮酸鹽;在酸性條件下，順式鄰羥基桂皮酸鹽又可閉環(huán)生成原來的香豆素。若香豆素在堿性條件下長時(shí)間加熱，由于熱力學(xué)穩(wěn)定性，順式的鄰羥基桂皮酸鹽易轉(zhuǎn)化成反式鄰羥基桂皮酸鹽，從而破壞了香豆素α，β-不飽和內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，使其開環(huán)為不可逆過程。因此，在合成5和6時(shí)，加熱時(shí)間不能過長，一般在1 h～2 h左右，否則，副產(chǎn)物增多，降低生成物的產(chǎn)率。

酚羥基的醚化一般以堿為催化劑，因香豆素在堿性條件下易開環(huán)，因此只能選擇堿性較弱的堿。實(shí)驗(yàn)中我們?cè)褂脽o水碳酸鉀/丙酮作為酚羥基醚化體系，但該體系用于香豆素類化合物的羥基烴基化效果不佳。因此本文改用相轉(zhuǎn)移催化法，以無水碳酸鈉為弱堿性催化劑，TBAB為相轉(zhuǎn)移催化劑，三氯甲烷和水為溶劑，在30℃ ～40℃條件下合成了7-O-異戊烯基/法尼烯基香豆素類化合物(3，4，7和8)。該法反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率較高，幾乎沒有副產(chǎn)物生成。

Chart 1

以3b(Chart 1)為例進(jìn)行1H NMR譜圖解析:1.57，1.60，1.68，1.77 處的四個(gè)積分均為3b 的單峰，歸屬于 3'，7'，11'，12'-CH3;1.96 ～ 2.14 處積 分為3b的多重峰，歸屬于4'，5'，8'，9'-CH2;2.40處的單峰歸屬于4-H;4.60處偶合常數(shù)6.8 Hz的雙峰歸屬于1'-CH2。1'-CH2與電負(fù)性較強(qiáng)的氧原子相連，使其化學(xué)位移向低場(chǎng)移動(dòng)，因此1'-CH2的化學(xué)位移值比其他位置上的亞甲基位移值偏高。5.06～5.52內(nèi)有兩個(gè)dd峰，其偶合常數(shù) 10.4 Hz，8.4 Hz，歸屬 2'，6'，10'-CH;6.12處的單峰歸屬3-H;6.82處偶合常數(shù)2.4 Hz的雙峰歸屬 6-H;6.86 處偶合常數(shù)為 8.8 Hz，2.4 Hz的dd峰歸屬于8-H;7.48處偶合常數(shù)9.2 Hz的雙峰歸屬于5-H。

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