林振遠,張雪芳,林楚元,李嘉明，余林玉,林華萍,李思樺,陳 路

(五邑大學(xué) 生物科技與大健康學(xué)院，廣東 江門 529020)

香豆素，也稱為香豆內(nèi)脂，其衍生物是一類具有較高生物活性的天然物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)植物生長、滅菌抗病毒、抗凝血、和抗輻射等多種生物活性，近年來，尤其在低毒生物活性農(nóng)藥、飼料添加劑以及熒光材料制備等領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用[1]。而且，香豆素及其衍生物還具有良好的光學(xué)性能,主要應(yīng)用于熒光增白劑、激光染料和熒光探針材料[2],一些香豆素類化合物骨架中含有一些發(fā)光基團，已成為藥物開發(fā)以及新型材料開發(fā)的一個新亮點，在分析化學(xué)方面展現(xiàn)了極為重要的作用[3]。目前，它們的這些特性無疑引起了化學(xué)家的關(guān)注。綜上,香豆素及其衍生物的合成及分析研究逐漸受到重視，尤其基于合成策略探索不同有機官能團的香豆素內(nèi)脂化合物研究具有重要意義。

近年來，基于綠色化學(xué)、可持續(xù)化學(xué)、健康化學(xué)和保健品等學(xué)科的發(fā)展，一些化學(xué)家集中在一些類天然產(chǎn)物的合成研究中。其中，針對香豆素及香豆素衍生物的合成吸引了不少合成化學(xué)家的興趣。目前，針對這一類化合物合成方法，有不少文獻報道了很多策略來制備香豆素以及其衍生物，但更多的研究工作集中在催化劑的篩選和設(shè)計上。例如，Abaszadeh等報道了在室溫下用冠醚類離子液體作為一種新穎催化體系促進的芳香醛類、丙二腈和4-羥基香豆素的縮合，得到較高產(chǎn)率的2-氨基-3-氰基-4-芳基-4 H ,5 H-吡喃-[3,2-c]-苯并吡喃-酮，Mehrabi等用氧化銅納米顆粒為催化劑，在一定程度上高效的合成香豆素類衍生物，還有一些諸如新穎的合成方法如球磨法等綠色化學(xué)策略也能得到相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物[4-7]。截止目前，借助商品化廉價易得的鹽酸硫胺作為催化劑促進的芳香醛、丙二腈和4-羥基香豆素縮合制備香豆素類衍生物還沒有報道(圖1)。

圖1 鹽酸硫胺

同時，隨著環(huán)境保護日益發(fā)展、精細化學(xué)品成本控制的需要以及反應(yīng)過程中綠色化學(xué)低污染合成的要求，本文嘗試借助一類有機小分子鹽酸硫胺作為簡單的催化劑，促進合成香豆素衍生物作為研究內(nèi)容，該合成策略具有反應(yīng)物商品化易得、產(chǎn)物后處理污染小、反應(yīng)條件要求不苛刻和產(chǎn)率較高等特點。

1 實驗儀器與實驗藥品

1.1 實驗儀器

布魯克 IFS 125HR FTIR 紅外光譜儀(KBr壓片)；布魯克 Avance 300(300MHz)核磁共振儀(DMSO為溶劑)。

1.2 實驗藥品

無水乙醇(廣州金華大試劑廠)，芳香醛類(97%，伊諾凱科技有限公司)，鹽酸硫胺(97%，伊諾凱科技有限公司)，丙二腈(97%，伊諾凱科技有限公司)，4-羥基香豆素(97%，阿拉丁科技有限公司)

2 實驗操作部分

香豆素衍生物的合成

在25 mL反應(yīng)管中依次稱量然后加入2 mmol芳香醛、2 mmol丙二腈、2 mmol 4-羥基香豆素和5mol %的鹽酸硫胺催化劑，然后加入4 mL 乙醇水溶液(乙醇：水=1∶1)，在50 ℃下磁力攪拌進行反應(yīng)，反應(yīng)過程進行TLC技術(shù)跟蹤，反應(yīng)結(jié)束后把反應(yīng)混合物倒入100 mL的燒杯中，加入30 mL冷水，冰箱中靜置30min，然后直接使用布氏漏斗抽濾得到粗產(chǎn)品。最后，使用95%乙醇溶劑重結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)物(圖2)。

圖2 香豆素衍生物的普適性研究

3 結(jié)果與討論

在50 ℃下，加入鹽酸硫銨作為催化劑促進芳香醛、丙二腈和4-羥基香豆素三組分反應(yīng)，能夠在30～50min內(nèi)反應(yīng)完成，并且得到較高產(chǎn)率的香豆素類目標(biāo)產(chǎn)物，后處理操作簡便。而且，選取其他5種芳香醛拓展該合成方法的實用性。我們發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)率也保持在70%以上。相對于以往的合成策略，該合成方法是一種更有優(yōu)勢的綠色合成方法。同時，該催化合成方法的具有反應(yīng)物以及催化劑廉價易得，反應(yīng)條件溫和，合成簡便等優(yōu)點。

以上合成產(chǎn)物均為已知化合物，代表性化合物表征4a∶IR (KBr)∶3377,3287,3182,2198,1712,1676,1606cm-1；1H NMR (300 MHz,DMSO-d6) δ 7.91(d,J = 7.8Hz,1H,ArH),7.65～7.68(m,1H,ArH),7.42～7.49(m,2H,ArH),7.22～7.33(m,5H,ArH),4.40(s,H,CH).4b∶IR (KBr)∶3387,3315,3192,2195,1716,1678,1608cm-1；1H NMR (300 MHz,DMSO-d6) δ 7.89(d,J = 7.9Hz,1H,ArH),7.65～7.66(t,H,ArH),7.38～7.46(m,2H,ArH),7.35(d,J = 8.5Hz,2H,ArH),7.22(d,J = 8.5Hz,2H,ArH),4.41(s,H,CH)。