王悅秋,劉必軍
(1. 雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)檢驗(yàn)系,四川 雅安 625000;2.淮安萬(wàn)邦香料工業(yè)有限公司,江蘇 淮安 223001)
烯丙基作為醇羥基、酚羥基、多肽等的保護(hù)基團(tuán)在酸堿性條件下較穩(wěn)定,因此,被廣泛應(yīng)用在有機(jī)合成中[1]。其脫保護(hù)過(guò)程首先是在催化劑作用下烯丙基異構(gòu)化為不穩(wěn)定的丙烯基,通常使用的催化劑是強(qiáng)堿、過(guò)渡態(tài)金屬試劑或一些價(jià)格昂貴的絡(luò)合試劑;然后再酸化或者氧化烯醇醚,從而達(dá)到脫保護(hù)的目的[2~3]。但這些催化體系很難應(yīng)用在含有其他可異構(gòu)化雙鍵的烯丙基保護(hù)基體系中,雖然近些年發(fā)展了一些新的脫保護(hù)催化劑,如 CAN[4]、DDQ[5]、TBAS[6]、n-BuLi[7]等等,但這些催化劑同樣面臨很多問(wèn)題,如價(jià)格昂貴、低產(chǎn)率等等。因此,開發(fā)一種高效的、有選擇性的烯丙基脫保護(hù)催化劑具有重要的理論和實(shí)際意義。
含有酚羥基的結(jié)構(gòu)片斷在具有生物活性的天然產(chǎn)物中廣泛存在,如查爾酮、黃酮等化合物。在對(duì)這類化合物進(jìn)行合成或結(jié)構(gòu)改造的過(guò)程中經(jīng)常遇到對(duì)酚羥基的保護(hù)與脫保護(hù)過(guò)程[8]。在2-烯丙氧基查爾酮合成黃酮的過(guò)程中,有文獻(xiàn)報(bào)道,催化量碘在二甲亞砜體系中可以很好地脫去烯丙基保護(hù)基,并進(jìn)一步氧化環(huán)合成黃酮[9]。我們嘗試了不同酚羥基被烯丙基保護(hù)的化合物在催化量的碘與二甲亞砜體系中進(jìn)行脫保護(hù)研究,發(fā)現(xiàn)碘與二甲亞砜體系是很好的芳基烯丙基醚脫保護(hù)試劑,并適用于芳環(huán)上有不同取代基的底物。
Thomas-Hoover型熔點(diǎn)儀,溫度計(jì)未加校正;Brukev AC-P200型核磁共振儀,以TMS為內(nèi)標(biāo)。部分原料購(gòu)于國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司,分析純,無(wú)市售原料為自備合成。常規(guī)溶劑為分析純,未進(jìn)一步處理。柱層析硅膠與TLC薄層板為青島海洋化工產(chǎn)品。
將原料芳基烯丙基醚(0.001 mol)溶于30 mL的二甲亞砜(或其他一些溶劑,如乙腈、二氯甲烷、丙酮、甲苯),加入催化量的碘(0.6 mmol),升溫至130℃反應(yīng),TLC監(jiān)測(cè)至反應(yīng)終點(diǎn)。反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)液倒入適量的5%稀鹽酸中,乙醚(20 mL×3)萃取,合并醚層,依次用飽和的硫代硫酸鈉、食鹽水洗滌,無(wú)水硫酸鎂干燥,減壓濃縮得到粗品,硅膠柱層析得目標(biāo)化合物純品。其中代表化合物Entry 5的 m. p. = 42~45℃,1H NMR(CDCl3):7.15(d, 2H,3,5-H(phenyl));6.70(d, 2H, 2,6-H(phenyl)。
為了初步研究芳基烯丙基醚在碘-二甲亞砜體系中的脫保護(hù)情況,我們?cè)O(shè)計(jì)了如Scheme 1的反應(yīng)通式,對(duì)苯環(huán)上有不同取代基的苯基烯丙基醚進(jìn)行脫保護(hù)反應(yīng)。具體反應(yīng)結(jié)果如表1所示,在催化量的碘,以二甲亞砜為溶劑時(shí),可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得較高產(chǎn)率的目標(biāo)化合物。在實(shí)驗(yàn)中,還嘗試了不同溶劑,如乙腈、二氯甲烷、丙酮、甲苯,在它們中回流反應(yīng),發(fā)現(xiàn)均無(wú)產(chǎn)物。此外,對(duì)反應(yīng)溫度也進(jìn)行了初步研究,分別在 60℃、80℃、100℃、120℃進(jìn)行反應(yīng),其中 60℃、80℃時(shí)無(wú)產(chǎn)物生成,100℃時(shí)有少量產(chǎn)物生成,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,TLC薄層監(jiān)控,仍然未得到較好的結(jié)果,只有升溫到120℃時(shí),反應(yīng)可在較短時(shí)間內(nèi)完成。若再升高溫度,發(fā)現(xiàn)在苯環(huán)上有兩個(gè)烯丙基保護(hù)基可在短時(shí)間內(nèi)脫除(Entry 8),說(shuō)明升高溫度有助于此體系中烯丙基保護(hù)基的脫除。我們推測(cè)碘/二甲亞砜催化脫芳基烯丙基保護(hù)基可能按照Scheme 2的過(guò)程進(jìn)行,首先碘在高溫下與烯丙基的α位發(fā)生自由基反應(yīng),形成α位碘代物,然后與二甲亞砜反應(yīng)形成烯丙醚中間體,此中間體不穩(wěn)定,可發(fā)生共振,原來(lái)的芳基烯丙基醚結(jié)構(gòu)斷裂脫保護(hù),得到相應(yīng)的酚。
Scheme 1 芳基烯丙基醚脫保護(hù)反應(yīng)通式
表 1 不同取代基的芳基烯丙基醚脫保護(hù)反應(yīng)結(jié)果
Scheme 2 芳基烯丙基醚脫保護(hù)反應(yīng)機(jī)理推測(cè)
本文對(duì)碘-二甲亞砜體系催化芳基烯丙基醚的脫保護(hù)反應(yīng)進(jìn)行了初步研究,發(fā)現(xiàn)其是一個(gè)高效的脫保護(hù)催化劑,不僅條件簡(jiǎn)單,反應(yīng)時(shí)間短,而且產(chǎn)率較高,有進(jìn)一步研究的價(jià)值,同時(shí)此反應(yīng)可應(yīng)用在一些天然產(chǎn)物的合成中,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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