吡喃酮类衍生物的合成及抗氧化研究-DZF-6201使用

1，2-苯并-α-吡喃酮又称香豆素，是自然界分 布极广的一类天然产物。大量的研究表明，香豆 素类化合物具有抗菌、抗癌、抗 HIV、抗结 核、抗凝血、抗氧化、抗炎等药理作用。 人体的衰老与体内的自由基有关，合理服用抗氧 化剂或自由基清除剂，均可有效控制生物机体的 衰老及疾病的预防。因此，发现及寻找具有良 好抗氧化性能的先导化合物，对于抗衰老研究具 有重要的意义。

1 实验部分

1. 1 主要仪器与试剂

AV400 型核磁共振仪( 德国 Bruker 公司) ; Acquity UPLC-Q-Tof Micro 型液相色谱质谱联用 仪( 美国 Waters 公司) ; UV-2550 型紫外可见分光 光度计( 日本岛津公司) ; DZF-6201 型真空恒温干 燥箱( 上海一恒科学仪器有限公司) ; X-4 型数字 显示显微熔点仪( 北京泰克仪器有限公司) ; ＲE52A 型旋转蒸发仪( 上海亚荣生化设备仪器有限公司) 。2，3，4-三甲氧基苯甲醛( ≥98%，上海市上峰 化工有限公司) ; 桂皮酸( ≥99. 5%，上海润捷化学 试剂有限公司) ; 苯乙酸( ≥99%，国药集团化学 试剂有限公司) ; 1，1-二苯基-2-苦肼基( DPPH， ≥99%) 、2，2'-联氨-双( 3-乙基苯并噻唑啉-6-磺 酸) 二胺盐( ABTS，≥98%) ( 南京奥多福尼生物 科技有限公司) ; 柱层析用硅胶、薄层层析用硅胶 ( 青岛海洋化工厂) ; 硝基乙酸甲酯方法制备; 其他试剂均为分析纯，未 经 处 理 直 接 使用。

1. 2 合成路线

以 2，3，4-三甲氧基苯甲醛( 1) 为起始原料， 在三氯化铝催化下，先选择性去甲基得到 2-羟基3，4-二甲氧基苯甲醛( 2) ，再通过 Knoevenagel 缩 合关环及还原反应，获得关键中间体 3-氨基-7，8- 二甲氧基-1，2-苯并-α-吡喃酮( 4) ，并以 此 为 母 体，将氨基酰化制得 2 个新型含 1，2-苯并-α-吡喃 酮类物质( 5a，5b) ，其合成路线如下所示。

1. 3 实验方法

向溶有 4. 00 g( 20. 0 mmol) 化合物 1 的 30. 0 mL 甲苯中，加入 2. 72 g( 20. 0 mmol) 三氯 化铝，于 80( ± 2) ℃ 下加热 6 h 后冷却至室温。 加入 30. 0 mL ( 5. 00 mol /L ) 冷 HCl，水 相 以 CH2Cl2 萃取( 20. 0 mL×3) ，有机相分别用饱和碳 酸氢钠溶液、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干 燥。滤液浓缩后冷却，得 红 褐 色 固 体。溶 剂 ( V( 乙醇) ∶V( 水) = 1 ∶1. 2) 重结晶后得 2. 10 g 浅 黄色针状晶体，收率为 57. 3%，m. p．70 ～ 72 ℃ ( 值: 66. 0 ～ 68. 0 ℃ ) 。1. 3. 2 3-硝基-7，8-二甲氧基-1，2-苯并-α-吡喃 酮( 3) 的合成 将 4. 49 g ( 25. 0 mmol) 化 合 物 2 溶 于 171 mL 甲苯 和 73. 0 mL 环己烷混合溶剂中，加 入 3. 68 g( 31. 0 mmol) 硝 基 乙 酸 甲 酯 和 0. 50 mL ( 5. 05 mmol) 哌啶。在 98( ± 2) ℃ 下，加热回流 10 h，用分水器除水。反应液冷却至 0 ℃ ，得棕 黑色沉淀，抽滤，固体溶于 170 mL DMF 中并冷 却至 0 ℃ ，滤去不溶物。滤液中加入大量冰水， 得到黄色沉淀，抽滤，真空干燥得 5. 40 g 黄色粉 末，收 率 为 85. 3%，m. p． 203 ～ 205 ℃ 。 1. 3. 3 化合物 4 的合成 搅拌下，将 1. 52 g( 6. 06 mmol) 化合物 3 溶于 20. 0 mL 乙醇中，再加入 1. 12 g( 5%) Pd /C 及 4. 00 mL 环己烯，室温下搅拌至反应完全( TLC 监控) 。 抽滤，乙酸乙酯洗涤滤渣，滤液减压浓缩并真空干 燥，得棕色固体。乙醇重结晶后得 1. 12 g 黄色固 体，收率为 78. 5%，m. p．177 ～ 180 ℃ 。

2 结果与讨论

将硝基还原为氨基，曾尝试以铁粉和稀盐酸 作为还原剂，但反应过程中生成的铁泥使后处理 过程难以顺利完成。若将铁粉换为锌粉，虽不存 在铁泥，但副产物较多、后处理过程复杂、产品损 失严重。经实验考查，最终确定以还原效率较高 的 Pd /C 作为还原剂，以环己烯作为供氢体系。 目标产物 5a 和 5b 在低温下即可合成，以三乙胺 为缚酸剂使酰化反应完全。化合物 5a 在高浓度 下( 1 000、1 200 μg /mL) 表现出比对照物更为强 烈的清除作用，并存在明显的量效关系，化合物 4 也有一定的清除活性，其清除效果与浓度关系不 大。与母体化合物 4 相比，化合物 5a 在高浓度 时，对 DPPH 自由基的清除活性增强; 而化合物 5b 和化合物 4 的清除能力基本相当，表明氨基酰 化后对 DPPH 自由基的清除活性有所提高。

3 结论

本文合成了两个未见含 1，2-苯 并-α-吡喃酮的芳酰胺类化合物。经抗氧化活性 测试得知，在 DPPH 自由基的清除实验中，化合 物 5a 在高浓度时，清除活性较对照品及母体化合 物 4 强; 在 ABTS 自由基清除实验中，化合物 4 在 所有测试浓度下，均表现出良好的清除活性，尤其 是在低浓度时，对 ABTS 自由基显示出极好的抑 制作用; 在羟自由基清除活性方面，化合物 5a 在 低浓度时比对照品和化合物 4 表现出更佳的清除活性，但化合物 5b 在所有的测试实验中表现的抗 氧化活性不佳。由于化合物数量有限，母体化合 物 4 的氨基酰胺化后对衍生物抗氧化活性的影响 仍需进一步研究。本文为 1，2-苯并-α-吡喃酮类 衍生物在抗氧化构效关系研究方面提供了一定的研究基础。