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手性华法林类化合物的合成

更新时间:2009-03-28

香豆素及其衍生物是自然界中分布较广的一类天然产物,广泛应用于药物、农药及染料中间体的合成,具有较高的经济价值和医药价值[1-2]。其中,华法林作为香豆素的重要衍生物,具有抗凝血、抗痉挛、抗真菌和抗HIV等活性。目前,市售华法林主要为外消旋体,由RS两种对映异构体等比例构成。其主要合成方法为:在吡啶催化下,4-羟基香豆素与苯亚甲基丙酮发生共轭加成反应[3]。药理分析表明,S构型法华林的药学活性为 R 构型的5~8倍[4],大剂量使用华法林可能会导致患者体内出血。因此,单一构型华法林的需求越发突出。

近年来研究认为RA是一种自身免疫性疾病,Th17/Treg免疫失衡是其重要的病机,且Th17/Treg免疫失衡与炎性微环境密切相关。Th17细胞所产生的IL-17能诱导炎症局部IL-6、TNF-α、IL-1等细胞因子和MCP-1、MIP-2等趋化因子的释放,激活机体免疫级联反应发挥吞噬及杀伤作用[4]。微环境中大量生成的IL-6、TGFβ等细胞因子能促进Th17细胞的分化,如IL-6可通过磷酸化信号传导与转录激活因子促进初始T细胞向Th17细胞方向分化[5-6]。同时,IL-6、TNF-α等细胞因子可激活NF-κB信号通路,最终影响Treg/Th17细胞的平衡。

近年来,法华林类化合物的不对称合成发展迅速[5-12]。2003年,Jørgensen课题组[5]报道了(R,R)-1,2-二苯基乙二胺催化的4-羟基香豆素与苯亚甲基丙酮的不对称Michael加成反应,反应产率和ee分别为96%和82%。 2003年,Mikiko课题组[6]采用不对称催化氢化的方法合成了手性华法林,ee较高(96%),但原料来源窄、催化剂价格昂贵、反应步骤较为繁琐。2007年,陈应春等[8]以奎宁胺催化4-羟基香豆素与苯亚甲基丙酮反应,产率88%, ee 96%。 2009年,冯小明课题组[9]改用L-脯氨酸衍生的催化剂,产率提升至99%,但ee降低至83%。2011年,Wang等[10]采用手性伯胺衍生的硫脲作催化剂,合成了手性华法林,产率达到97%, ee达到95%。

 

Scheme 1

本课题组一直从事有机小分子催化的不对称加成反应研究,取得了一些有借鉴意义的成果[13-15]。我们选用结构简单,廉价易得的L-脯氨醇为原料,经几步简单反应合成了一系列手性双功能催化剂A,并将其用于催化4-羟基香豆素(1)与芳基亚甲基丙酮(2a2j)的不对称Michael加成反应,合成了一系列手性华法林类化合物(3a3j, Scheme 1),产率80%~97%, ee 80%~95%,其结构经1H NMR, 13C NMR, IR和HR-MS(ESI)确证。

近日,国家卫健委、国务院扶贫办联合印发的《贫困地区健康促进三年攻坚行动方案》(以下简称“《方案》”)提出,到2020年实现贫困地区居民健康教育全覆盖。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-6型熔点仪;Bruker Avance 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);Bruker Tensor 27型红外光谱仪(KBr压片);Agilent Techologies 5975C型质谱仪;Agilent 1200型液相色谱仪(手性柱:Daicel Chiralcel AD-H;流动相:2-propanol/n-hexane=20/80, V/V; 流速: 1.0 mL·min-1)。

A按文献[16]方法制得;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 3a3j的合成(以3a为例)

在反应瓶中依次加入催化剂A6 3.9 mg(0.01 mmol),苯甲酸1.2 mg(0.01 mmol), 1 16.2 mg(0.1 mmol) 和CH2Cl2 1 mL,于-20 °C搅拌10 min;加入2a 14.6 mg(0.1 mmol),反应24 h。浓缩,残余物经硅胶柱层析(梯度洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯=10/1~3/1, V/V)纯化得白色固体3a

3-[1-(4-甲氧基苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3d): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

3-[1-(4-氟苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3i): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

同时,借助医院即将上线的内控系统,建立信息化资产管理流程:临床科室可以在线上对处置资产提出申请并按流程处理。优点是处置资产可以及时下账,避免造成账实不符,或对已下账资产多提折旧。

3-[1-(2-甲氧基苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3b): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

3-[1-(3-甲氧基苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3c): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

3-[1-(4-甲基苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3e): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

取0.2 g或200 μL粪便样本加到EP管中,首先加入0.9%氯化钠溶液1.5 mL,共振荡混匀3次,每次 10 s,静置 10 min,然后以 8 000 r/min离心5 min(离心半径5 cm),吸取200 μL上清液加到EP管中,进行核酸提取,提取后放置在冰箱-80℃保存。酶标仪是美国BIO-RAD公司的RIMARK酶标仪。

用类似的方法合成白色固体3b3j

除此之外,还应当利用好宏观审慎,进一步稳固金融秩序,防范其他市场风险、监管漏洞、操作风险等。一方面防范随着供给侧改革等制度带来的金经济市场变动风险;另一方面加强对于金融创新的监管力度和范围,让金融创新更大地发挥其正面的力量。

3-[1-(2-氯苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3f): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

3-[1-(4-氯苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3h): 产率 HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C19H15O4ClNa+{[M+Na]+}365.055 1, found 365.054 3; HPLC检测结果与文献[9]报道一致。

3-[1-(3-氯苯基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3g): 产率 HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C19H15O4ClNa+{[M+Na]+}365.055 1, found 365.054 3; HPLC检测结果与文献[9]报道一致。

3-(1-苯基-3-氧代丁基)-4-羟基香豆素(3a): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

http: //www.qxkj.net.cn,邮政编码:100081,电话:(010)68407256,Email: qxkj@cma.gov.cn

采用SPSS 18.0软件对数据进行分析处理,计量资料以(均数±标准差)表示,采用t检验;计数资料以(n,%)表示,采用χ2检验,以P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果与讨论

2.1 合成

3a的合成为模板反应,优化了反应条件。

3-[1-(2-萘基)-3-氧代丁基]-4-羟基香豆素(3j): 产率检测结果与文献[9]报道一致。

(1) 催化剂

表1为催化剂对反应的影响。由表1可见,催化剂A中取代基的体积大小对反应影响不明显(No.1和No.2)。催化剂A中的取代基的电负性对反应有较大影响,取代基上连有吸电子基团时,反应产率和对映选择性更高(No.3~6)。催化剂为A6时,产率和对映选择性最高(No.6)。

 

表1 催化剂对反应的影响

 

Table 1 Effects of the catalysts on the reaction

  

No.催化剂产率/%ee/%1A148472A243413A335294A469515A530326A68065

(2)溶剂和温度

表2为溶剂和温度对反应的影响。由表2可见,No.1~8为溶剂对反应的影响,CH2Cl2为溶剂,ee达到65%(No.8)。 No.8~11为反应温度对反应的影响,当反应温度为-20 ℃时,ee提高至80%(No.9)。继续降低温度对反应影响不大。

 

表2 溶剂和温度对反应的影响

 

Table 2 Effects of solvent and temperature on the raction

  

No.溶剂温度/℃产率/%ee/%1toluenert68562etherrt65543THFrt69574acetonert63585acetonitrilert52456DMFrt50287methanolrt43198CH2Cl2rt80659CH2Cl2-20858010CH2Cl2-40838111CH2Cl2-788281

 

表3 酸性添加剂的筛选

 

Table 3 Screening of the acidic additives

  

No.酸性添加剂产率/%ee/%1苯甲酸96902三氟乙酸95813对甲苯磺酸96804乙酸9581

(3) 酸性添加剂

表3为酸性添加剂对反应的影响。由表3可见,三氟乙酸、对甲苯磺酸和乙酸对反应的对映选择性几乎没影响(No.2~4),仅苯甲酸显著提高了对映选择性(No.1)。

2.2 底物拓展

在最优反应条件下,对反应的普适性进行了研究。结果表明:苯环上取代基的电负性对反应的对映选择性有较显著的影响,芳环上有吸电子基团时反应的对映选择性较好。芳环上取代基的位置对反应对映选择性也有较大的影响,芳环上有邻位取代基时,反应的对映选择性较好;芳环上对位有取代基时,反应的对映选择性较低。对于含有萘环的底物,反应产率和对映选择性也较高。

2.3 反应机制

根据实验结果和文献[9]报道,我们提出了可能的反应机理(Scheme 2):手性双功能催化剂A6的仲胺部分与2a中的羰基反应形成亚胺正离子,通过降低共轭双键的最低未占轨道(LUMO)能量,增强了2a的亲电性;同时A6的硫脲部分与1的羰基和羟基形成双氢键,增强其亲电性,有效地控制反应的立体选择性。

  

Scheme 2

3 结论

研究了双功能手性催化剂催化的4-羟基香豆素和芳基亚甲基丙酮的不对称Michael加成反应,高效合成了一系列手性华法林类化合物,并提出了手性双功能催化剂可能的催化机理。

你不知道我在故纸堆中所做的工作是什么,它的目的何在,因为你跟我的时候,我的工作才刚开始……从青岛时代起,经过了十几年,到现在,我的“文章”才渐渐上题了。[2]380

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罗年华,郑大贵,林娜,周安西,祝显虹,彭广萍
《合成化学》 2018年第04期
《合成化学》2018年第04期文献

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