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摘 要:本文报道了2,5-二氟苯酚的一种合成新方法。以对二氟苯为起始原料经LDA拔氢、水解两步反应,合成目标化合物,通过1HNMR进行结构表征。此合成方法原料易得,反应条件温和,操作简便,且副反应少,适合工业化生产。反应总收率84.5%。
关键词:对二氟苯;2,5-二氟苯酚;合成
有机氟化合物的化学稳定性和生理活性明显高于别的化合物,并且具备较强的脂溶性和疏水性,经验证表明含氟医药和农药在性能上相比其他产品毒性更低、药效更高、代谢能力更强,因此被广泛的应用于医药和农药的制造等领域。除此之外,在一些其他的领域,如合成的含氟染料、含氟表面活性剂,以及织物整理剂、涂料等的开发应用中也可以看到氟活跃的身影[1]。最新统计表明,目前全球含氟药物年销售额400亿美元左右,全球销售前200名的药物中,含氟药物就占了29个,销售额总计320亿美元[2]。截止2013年底,共有163个含氟药物被美国食品和药物管理局(FDA)批准上市[3]。
本文合成的目标化合物2,5-二氟苯酚应用非常广泛。据文献[4]报道,其作为合成碳酸酐酶抑制剂的重要中间体,而其主要母环含氟苯基显示出强的抑制性。此外也是合成LRRK2抑制剂[5]及HIV-1特异性逆转录酶抑制剂[6]的重要中间体。
目前关于化合物2,5-二氟苯硼酸的合成工艺未见国内外文献报道。本文通过研究实验设计出了以对二氟苯为原料经LDA拔氢,水解两步反应合成目标化合物2,5-二氟苯酚。该合成工艺路线未见国内外文献报道。具体合成路线如下:
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器;DB30电子天平( 巩义市予华仪器有限责任公司) ; 三用紫外分析仪( 上海市安亭电子仪器厂);AdvanceDMX400型核磁共振仪( 400MHz,TMS为内标,d6-DMSO为溶剂,Bruker公司)。
所用试剂均为市场出售的化学纯和分析纯,并按要求进行纯化处理。
1.2制备方法
1.2.1 2,5-二氟苯硼酸的制备
在250ml三口瓶中加入10g 对二氟苯(87.7mmol)、干燥四氢呋喃溶液(100ml),将体系降温至-78℃,N2保护下加入22ml二异丙基氨基锂(LDA 22mmol 2mol/L),在该温度下反应2h 后加入11.6ml硼酸三异丙酯(112.1mmol),滴毕后反应5min,升至室温反应0.5h,TLC检测反应完毕,用200ml水淬灭后,分液,取四氢呋喃层旋转蒸干,合并入水中用2N HCl调pH至5,析出淡黄色固体。固体用正己烷浸泡后抽滤得白色固体13g。收率为94%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6),δ:8.38(s,2H);7.27-7.24(m,2H);7.14-7.13(m,1H)。
1.2.2 2,5-二氟苯酚的制备
在100ml单口瓶中加入5g化合物2,5-二氟苯硼酸(31.6mmol),双氧水(20ml),室温下反应30min。反应完毕后,将反应液倾入水中,乙醚(30ml*2)萃取,取乙醚层旋转蒸干得无色透明液体3g。收率为75%。1H NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.55(s,1H);7.05-6.99(m,1H);6.76-6.72(m,1H);6.58-6.53(m,1H)。
2 结果与讨论
2.1实验条件对反应收率的影响
不同剂量的LDA对2,5-二氟苯硼酸的收率有较大的影响。本文探讨了LDA与原料不同的摩尔比对2,5-二氟苯硼酸的收率的影响。
表1 LDA用量对2,5-二氟苯硼酸收率的影响
由表1可得,当对二氟苯与LDA的摩尔比在1:1~1:1.2时,原料未能完全反应,收率较低。当对二氟苯与LDA的摩尔比为1:1.5时,原料完全反应,收率较高。当对二氟苯与LDA的摩尔比为1:2时,原料能反应完全,但产品收率未见提高。因此,当对二氟苯与LDA的摩尔比为1:1.5,该反应的最佳条件。
2.2讨论
1、本文设计的合成路线未见国内外文献报道。原料成本低,收率高,副产物少,条和温和,适合工业化生产。
2、本文合成的目标化合物用途广泛,可用于制备碳酸酐酶抑制剂[4]、合成LRRK2抑制剂[5]及HIV-1特异性逆转录酶抑制剂[6]。
3、合成2,5-二氟苯硼酸合成过程中,LDA采用实验室现制现用。以二异丙胺、正丁基锂为原料,-20℃反应0.5h后制得。该方法保证了LDA的活性,同时降低了生产成本。对于2,5-二氟苯硼酸的后处理合理利用化合物的物理性质,提高了产物收率和纯度。
4、对于2,5-二氟苯酚的合成,在后处理过程中,采用极性小溶剂-乙醚进行提取,也使目标化合物的纯度得到了提高。■
参考文献
[1]齐海燕. 含氟有机中间体合成及应用分析[J].科技资讯.2015,13,96.
[2]张霁,金传飞,张英俊.含氟药物研究进展和芳(杂)环氟化及N(n=1,2,3)氟甲基化新方法[J].有机化学.2014,34,662-680.
[3]Ojima,I.J.Org.Chem.2013,78,6358.
[4]Winum, Jean-Yves; Innocenti, Alessio; Vullo, Daniela etal.Carbonic anhydrase inhibitors; Fluorinated phenyl sulfamates show strong inhibitory activity and selectivity for the inhibition of the tumor-associated isozymes IX and XII over the cytosolic ones I and II[J].Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters. 2009,17(19).5082-5085.
[5]Bounaud, Pierre-Yves; Nienaber, Vicki; Steensma, Ruo W.etal. Preparation of 3-substituted indolin-2-one derivatives as LRRK2 inhibitors[P]. WO 2012178015A2.
[6]Saari, Walfred S.; Wai, John S.;Fisher, Thorsten E.etal. Synthesis and evaluation of 2-pyridinone derivatives as HIV-1-specific reverse transcriptase inhibitors.2.Analogs of 3-aminopyridin-2(1H)-one[J].Journal of Medicinal Chemistry.1992,21(35) :3792-802.
通讯作者:季春(1977-),女,贵州大学药学院副教授,主要从事天然产物研究。
关键词:对二氟苯;2,5-二氟苯酚;合成
有机氟化合物的化学稳定性和生理活性明显高于别的化合物,并且具备较强的脂溶性和疏水性,经验证表明含氟医药和农药在性能上相比其他产品毒性更低、药效更高、代谢能力更强,因此被广泛的应用于医药和农药的制造等领域。除此之外,在一些其他的领域,如合成的含氟染料、含氟表面活性剂,以及织物整理剂、涂料等的开发应用中也可以看到氟活跃的身影[1]。最新统计表明,目前全球含氟药物年销售额400亿美元左右,全球销售前200名的药物中,含氟药物就占了29个,销售额总计320亿美元[2]。截止2013年底,共有163个含氟药物被美国食品和药物管理局(FDA)批准上市[3]。
本文合成的目标化合物2,5-二氟苯酚应用非常广泛。据文献[4]报道,其作为合成碳酸酐酶抑制剂的重要中间体,而其主要母环含氟苯基显示出强的抑制性。此外也是合成LRRK2抑制剂[5]及HIV-1特异性逆转录酶抑制剂[6]的重要中间体。
目前关于化合物2,5-二氟苯硼酸的合成工艺未见国内外文献报道。本文通过研究实验设计出了以对二氟苯为原料经LDA拔氢,水解两步反应合成目标化合物2,5-二氟苯酚。该合成工艺路线未见国内外文献报道。具体合成路线如下:
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器;DB30电子天平( 巩义市予华仪器有限责任公司) ; 三用紫外分析仪( 上海市安亭电子仪器厂);AdvanceDMX400型核磁共振仪( 400MHz,TMS为内标,d6-DMSO为溶剂,Bruker公司)。
所用试剂均为市场出售的化学纯和分析纯,并按要求进行纯化处理。
1.2制备方法
1.2.1 2,5-二氟苯硼酸的制备
在250ml三口瓶中加入10g 对二氟苯(87.7mmol)、干燥四氢呋喃溶液(100ml),将体系降温至-78℃,N2保护下加入22ml二异丙基氨基锂(LDA 22mmol 2mol/L),在该温度下反应2h 后加入11.6ml硼酸三异丙酯(112.1mmol),滴毕后反应5min,升至室温反应0.5h,TLC检测反应完毕,用200ml水淬灭后,分液,取四氢呋喃层旋转蒸干,合并入水中用2N HCl调pH至5,析出淡黄色固体。固体用正己烷浸泡后抽滤得白色固体13g。收率为94%。1H NMR(400MHz,DMSO-d6),δ:8.38(s,2H);7.27-7.24(m,2H);7.14-7.13(m,1H)。
1.2.2 2,5-二氟苯酚的制备
在100ml单口瓶中加入5g化合物2,5-二氟苯硼酸(31.6mmol),双氧水(20ml),室温下反应30min。反应完毕后,将反应液倾入水中,乙醚(30ml*2)萃取,取乙醚层旋转蒸干得无色透明液体3g。收率为75%。1H NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.55(s,1H);7.05-6.99(m,1H);6.76-6.72(m,1H);6.58-6.53(m,1H)。
2 结果与讨论
2.1实验条件对反应收率的影响
不同剂量的LDA对2,5-二氟苯硼酸的收率有较大的影响。本文探讨了LDA与原料不同的摩尔比对2,5-二氟苯硼酸的收率的影响。
表1 LDA用量对2,5-二氟苯硼酸收率的影响
由表1可得,当对二氟苯与LDA的摩尔比在1:1~1:1.2时,原料未能完全反应,收率较低。当对二氟苯与LDA的摩尔比为1:1.5时,原料完全反应,收率较高。当对二氟苯与LDA的摩尔比为1:2时,原料能反应完全,但产品收率未见提高。因此,当对二氟苯与LDA的摩尔比为1:1.5,该反应的最佳条件。
2.2讨论
1、本文设计的合成路线未见国内外文献报道。原料成本低,收率高,副产物少,条和温和,适合工业化生产。
2、本文合成的目标化合物用途广泛,可用于制备碳酸酐酶抑制剂[4]、合成LRRK2抑制剂[5]及HIV-1特异性逆转录酶抑制剂[6]。
3、合成2,5-二氟苯硼酸合成过程中,LDA采用实验室现制现用。以二异丙胺、正丁基锂为原料,-20℃反应0.5h后制得。该方法保证了LDA的活性,同时降低了生产成本。对于2,5-二氟苯硼酸的后处理合理利用化合物的物理性质,提高了产物收率和纯度。
4、对于2,5-二氟苯酚的合成,在后处理过程中,采用极性小溶剂-乙醚进行提取,也使目标化合物的纯度得到了提高。■
参考文献
[1]齐海燕. 含氟有机中间体合成及应用分析[J].科技资讯.2015,13,96.
[2]张霁,金传飞,张英俊.含氟药物研究进展和芳(杂)环氟化及N(n=1,2,3)氟甲基化新方法[J].有机化学.2014,34,662-680.
[3]Ojima,I.J.Org.Chem.2013,78,6358.
[4]Winum, Jean-Yves; Innocenti, Alessio; Vullo, Daniela etal.Carbonic anhydrase inhibitors; Fluorinated phenyl sulfamates show strong inhibitory activity and selectivity for the inhibition of the tumor-associated isozymes IX and XII over the cytosolic ones I and II[J].Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters. 2009,17(19).5082-5085.
[5]Bounaud, Pierre-Yves; Nienaber, Vicki; Steensma, Ruo W.etal. Preparation of 3-substituted indolin-2-one derivatives as LRRK2 inhibitors[P]. WO 2012178015A2.
[6]Saari, Walfred S.; Wai, John S.;Fisher, Thorsten E.etal. Synthesis and evaluation of 2-pyridinone derivatives as HIV-1-specific reverse transcriptase inhibitors.2.Analogs of 3-aminopyridin-2(1H)-one[J].Journal of Medicinal Chemistry.1992,21(35) :3792-802.
通讯作者:季春(1977-),女,贵州大学药学院副教授,主要从事天然产物研究。