一種不對稱催化合成(s)-芳姜黃烯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及天然產(chǎn)物化學(xué)合成領(lǐng)域,具體設(shè)及一種新的不對稱催化合成(S)-芳 姜黃締的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] (巧-芳姜黃締(s-ar-州r州mene)是一類重要的倍半祗類化合物,存在于生姜、紫 羅蘭與歐白巧等多種植物中扣hde,G. ;0hloff,G. .Helv.Chim.Acta. 1972, 55, 2621 - 2625. Sigurdsson,S. ;0gmundsdottir,H.M. ;Gudbjarnason,S.AnticancerRes.2005,25,1877 - 1880.El-Baroty,G.S.;AbdEl-Baky,比比;Farag,R.S. ;Saleh,M.A.Afr.J.Biochem. Res. 2010, 4, 167 - 174.)。從運(yùn)些植物提取的精油一般具有殺菌和抗氧化的活性,同 時(shí)具有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性,可W抑制癌細(xì)胞的生長巧1-Baroty,G.S.;AbdEl-Baky,H. H. ;Farag,R.S. ;Saleh,M.A.Afr.J.Biochem.Res. 2010, 4, 167 - 174.Sigurdsson,S.; Oegmundsdottir,H.M. ;Gudbja;rnason,S.AnticancerRes. 2005, 25, 1877 - 1880. )。2010 年,Miyazawa的研究表明,(巧-芳姜黃締具有抑制乙酷膽堿醋酶的活性(化jiwara,M.; Yagi,N. ;Miyazawa,M.J.Agric.FoodChem. 2010,58,2824 - 2829.)。另外,(巧-芳姜黃 締還是雄性紅肩椿分泌的性激素的主要成分(McBrien,H.L. ;Millar,J.G. ;Rice,R.E.; McElfresh,J.S. ;Qillen,E. ;Zalom,F.G.J.Qiem.Ecol. 2002, 28, 1797 - 1818.)。(巧-芳姜 黃締的結(jié)構(gòu)式如式1所示,其結(jié)構(gòu)中有一個(gè)手性甲基。
[0003]
[0004] (巧-芳姜黃締具有重要的生理活性,但在自然界中含量較少,而且提取較為困難, 限制了對其進(jìn)一步進(jìn)行生物活性研究。因此,研究其化學(xué)合成具有重要的意義。目前合成 (巧-芳姜黃締的方法主要包括手性源法、手性誘導(dǎo)法、酶催化法W及不對稱催化法。
[00化](1)手性源法是利用手性原料佩-香茅醒化agiwara,H. ;0k油e,T.;Ono,H. ;Kamat,V.P. ;Hoshi,T. ;Suzuki,T. ;Ando,M.J.Chem.Soc. ,Perkin Trans. 12002, 895 - 900.)與(R)-5-S甲娃基-2-環(huán)己締酬(Asaoka,M. ;Shima,K.; F'ujiiiN.JakeiiH.Tetr址e化on1988, 44, 4757 - 4766.)實(shí)現(xiàn)(S)-芳姜黃締合成。
[0006] (2)不對稱催化法是利用締控的不對稱氨化醋化反應(yīng)值u,Z.;化e,G. ;Ma,J.; 化6,X. ;Wu,T. ;Pan,X.J.Chem.Res. 2004, 427 - 429.),a,p-不飽和醒的不對稱p-燒 基 化反應(yīng)(Afewerki,S. ;Breistein,P. ;Pirttila,K. ;Deiana,L. ;Dziedzic,P.; 扣r址em,I. ;Cordova,A.Qiem.Eur.J. 2011, 17, 8784 - 8788),芳基棚酸對a,P-不 飽和簇酸醋的不對稱加成反應(yīng)(Yas址awa,T. ;Suz址i,A. ;Miyamura,H. ;Nishino,K.;Kobayashi,S.J.Am.Chem.Soc. 2015, 137, 6616 - 6623.),締丙醇類化合物的不對稱氨化反 應(yīng)(Bernasconi'M. ;Ramella,V. ;Tosatti,P. ;Pfaltz,A.Chem.Eur.J. 2014, 20, 2440 -2444.)等合成(S)-芳姜黃締。
[0007] (3)手性誘導(dǎo)法是通過在締控雙鍵的a位引入手性嗯挫嘟基團(tuán),然后用芳基裡對 其進(jìn)行不對稱加成構(gòu)建手性甲基,再通過水解、還原,最后再經(jīng)漠代、偶聯(lián)生成(S)-芳姜黃 締(IVteyers,A.I. ;Stoianova,D.J.Org.Qiem. 1997, 62, 5219 - 5221.)
[0008] (4)酶催化法是通過PS-C酶催化的外消旋簇酸醋的水解反應(yīng),得到手性簇酸,再 經(jīng)還原、醋化,最后與異下締基格氏試劑偶聯(lián)生成(S)-芳姜黃締化amal,A. S.; Shaik,A.A. ;Azeeza,S.TetrahedronAsymmetry2007, 18, 2547 - 2553.)。
[0009] 雖然關(guān)于合成(s)-芳姜黃締的研究已有一些進(jìn)展,但仍然存在需要化學(xué)劑量的 手性源試劑、反應(yīng)條件苛刻,反應(yīng)步驟繁瑣等問題。因此,化學(xué)工作者需要發(fā)展新的、高效 的、對環(huán)境友好的、簡捷的合成(S)-芳姜黃締的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 本發(fā)明旨在提供一種鉆催化的不對稱Kumada交叉偶聯(lián)反應(yīng)合成(S)-芳姜黃締的 新方法。本發(fā)明W外消旋的2-面代丙酸醋為起始原料,在雙嗯挫嘟/鉆催化下,先與對甲基 苯基格氏試劑發(fā)生不對稱Kumada交叉偶聯(lián)反應(yīng),在醋基的a-位引入對甲苯基,合成醋2, 然后經(jīng)二異下基氨化侶值IBAL-H)還原為醇3,再在CBr4與PPhs的共同作用下發(fā)生漠代反 應(yīng)生成漠代物4。接著在化I的催化下與乙締基漠化儀發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成末端締控5,經(jīng)棚 氨化-氧化反應(yīng)、Dess-Martin氧化為醒6,最后利用Wittig反應(yīng)合成(S)-芳姜黃締。本 發(fā)明合成路線簡捷,總產(chǎn)率為37%,產(chǎn)物光學(xué)純度為90%。本發(fā)明不對稱催化合成(S)-芳 姜黃締的合成路線參見式2。
[0011]
[0012] 本發(fā)明不對稱催化合成(S)-芳姜黃締的方法包括如下步驟。 陽〇1引 (1)佩-對甲苯丙酸醋2的合成
[0014] 氣氣保護(hù)下,將外消旋的2-面代苯丙酸醋逐滴加入鉆鹽與雙嗯挫嘟手性配體的 溶液中,室溫下攬拌反應(yīng)。反應(yīng)液降至低溫,然后緩慢加入對甲苯基面化儀溶液,繼續(xù)攬拌 反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后澤滅反應(yīng),水相用有機(jī)溶劑萃取。合并有機(jī)相,干燥后減壓濃縮,最后經(jīng) 硅膠柱色譜純化,制得(時(shí)-對甲苯丙酸醋2。 陽〇1引 似佩-對甲苯丙醇3的合成
[0016] 氣氣保護(hù)下,將(時(shí)-對甲苯丙酸醋2溶于二氯甲燒中,-78°c下逐滴加入二異下 基氨化侶值IBAL-H)的甲苯溶液。反應(yīng)液升溫至(TC,繼續(xù)攬拌反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后用酒石酸 鐘鋼水溶液澤滅反應(yīng)。水相用有機(jī)溶劑萃取,合并有機(jī)相,干燥后減壓濃縮,最后經(jīng)硅膠柱 色譜純化,制得(時(shí)-對甲苯丙醇3。
[0017] 做佩-2-對甲苯基-1-漠丙烷4的合成
[001引室溫下,在佩-對甲苯丙醇3與S苯基麟的二氯甲燒溶液中,加入四漠化碳,攬拌 反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后減壓濃縮,粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱色譜純化,制得(時(shí)-2-對甲苯基-1-漠丙烷 4。
[0019] (4)做-4-對甲苯基-1-戊締5的合成
[0020] 氣氣保護(hù)下,在化I和乙酸的混合物中,滴加乙締基漠化儀,攬拌均勻。然后加入 (時(shí)-2-對甲苯基-1-漠丙烷4的乙酸溶液,繼續(xù)攬拌反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后澤滅反應(yīng),水相用 有機(jī)溶劑萃取。合并有機(jī)相,干燥后減壓濃縮,最后經(jīng)硅膠柱色譜純化,制得(S)-4-對甲苯 基-1-戊締5。(5) (S)-4-對甲苯基戊醒6的合成 陽02U 氣氣保護(hù)下,在9-BBN的四氨巧喃溶液中,加入做-4-對甲苯基-1-戊締5的四 氨巧喃溶液。室溫下攬拌反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后依次加入氨氧化鋼溶液和過氧化氨溶液澤滅反 應(yīng)。水相用有機(jī)溶劑萃取,合并有機(jī)相,干燥后減壓濃縮,制得(S)-4-對甲苯基戊醇粗產(chǎn) 物。在Dess-Martin氧化劑的二氯甲燒溶液中,加入溶有伯醇粗品的二氯甲燒溶液,攬拌反 應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后用硫代硫酸鋼溶液澤滅反應(yīng)。水相用有機(jī)溶劑萃取,合并有機(jī)相,依次用碳 酸氨鋼溶液與水洗涂,干燥后減壓濃縮,最后經(jīng)硅膠柱色譜純化,制得(S)-4-對甲苯基戊 醒6。 陽0巧 (6)做-芳姜黃締的合成
[0023] 氣氣保護(hù)下,將艦化異丙基=苯麟溶于四氨巧喃,低溫下滴加正下基裡溶液。然后 加入(S)-4-對甲苯基戊醒6的四氨巧喃溶液。攬拌反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后澤滅反應(yīng)。水相用有 機(jī)溶劑萃取,合并有機(jī)相。有機(jī)相用氯化鋼水溶液洗涂,干燥后減壓濃縮,最后經(jīng)硅膠柱色 譜純化,制得(S)-芳姜黃締。
【具體實(shí)施方式】 陽〇24] 實(shí)施例1
[00巧](時(shí)-對甲苯丙酸節(jié)醋2的合成
[0026]氣氣保護(hù)下,在200血Schlenk反應(yīng)瓶中加入Col2(〇.63g,2mmol),真空干燥 30min。加入雙嗯挫嘟手性配體LU0. 87g,2. 4mmol)和無水四氨巧喃(15血),室溫下攬拌 比。使用注射器加入外消旋的2-漠苯丙酸節(jié)醋(4.86g,20mmol),混合液溫度降至-78°C, 使用注射累緩慢滴入對甲苯基漠化儀(30mL,1. 0MTHF溶液,30mmol)。在-78°C下繼續(xù)攬 拌反應(yīng)化,加入飽和氯化錠水溶液(20mL)澤滅反應(yīng),分出有機(jī)相。水相用乙酸(3X20mL) 萃取。合并有機(jī)相,用飽和化Cl溶液洗涂。經(jīng)無水Na2S〇4干燥,減壓濃縮得粗產(chǎn)物,最后用 硅膠柱色譜(石油酸/乙酸乙醋80:1)純化,制得油狀液體(S)-對甲苯丙酸節(jié)醋2 (4. 53g, 產(chǎn)率89%,光學(xué)純度92%)。[口]〇2°=-16.5((:1.3,(:肥13).古醒尺(3001化,〔0(:13) 5 7. 32 - 7. 11 (m, 9H),5. 13 (d,J= 12. 5Hz, 1H),5. 05 (d,J= 12. 5Hz, 1H),3. 74 (q,J= 7. 2Hz,lH),2. 33(s,3H),1.50(d,J= 7. 2Hz,3H);"CNMR(75MHz,CDCl3)5l74. 5,137. 5,1 36.8, 136. 1, 129. 3, 128. 4, 128. 0, 127. 9, 127. 4,66. 4, 45. 1, 21. 0, 18. 5.HRMS(APCI-TOF) calcdforCl化902[M+田+255. 1385,found255. 1384.
[0027] 雙嗯挫嘟手性配體LI的結(jié)構(gòu)參見式3。
[0028]
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 佩-對甲苯丙醇3的合成 陽03U 氣氣保護(hù)下,在100血Schlenk反應(yīng)瓶中加入無水邸2化(25血),用注射器加入 (時(shí)-對甲苯丙酸節(jié)醋2(3.81g,15mmol)。將混合液降至-78°C,使用注射累滴加二異下 基氨化侶值IBAL-HH22血,1.5M甲苯溶液,33mmol)。滴加完成后,在-78°C下攬拌反應(yīng) 30min,然后升溫至0°C,再攬拌反應(yīng)30min。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液溫度降至-78°C,用 1血甲醇澤滅反應(yīng)。再加入酒石酸鐘鋼水溶液化6血,0. 5M,33mmol),將混合液溫度升至 室溫并且繼續(xù)攬拌12h。分出有機(jī)相,水相使用CH2Cl2(3X50mL)萃取。合并有機(jī)相,經(jīng)無 水Na2