酚羟基从乙酰基保护到苄基保护的一锅法转换

第35卷 第4期 2005年7月

中国海洋大学学报

PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA

35(4):626~628July,2005

酚羟基从乙酰基保护到苄基保护的一锅法转换

张 华,李英霞 ,朱石磊

(中国海洋大学教育部海洋药物重点实验室,海洋药物与食品研究所,山东青岛266003)

X

XX

摘 要: 在Lemieux方法的基础上,将应用于糖类化合物的方法首次应用到酚类化合物上,报道了乙酰基保护的酚类化合物,在苄溴、氢氧化钾作用下于四氢呋喃中回流通过一锅转化法转换得到苄基保护化合物;在有多个乙酰基同时存在条件下,通过调节氢氧化钾的用量来控制苄基取代的程度。该方法操作简便,收率较高。关键词: 乙酰基;苄基;酚羟基;一锅法;保护基

中图法分类号: RP14.5 文献标识码: A 文章编号: 1672-5174(2005)04-626-03

乙酰基和苄基是保护游离酚羟基的常用保护基。如要将乙酰基转换为苄基,通常是经过2步反

应来完成:在无水甲醇/甲醇钠条件下脱除乙酰基,再

-3]

在苄溴、强碱条件下反应得到苄基保护的化合物[2。[1]

酰基被脱除后,生成酚氧负离子迅速与苄溴发生反应。因此,影响苄基取代程度的关键因素,是氢氧化钾的用

量和反应物脱除乙酰基的难易程度。在此反应中,乙酰化间苯二酚由于结构简单,空间位阻小,乙酰基较容易脱除,得到的产物主要是全苄基保护的化合物3。

OAcOAc1 OBnOAc2(7.0%)

COOEtBnBr,KOHTHFBnBr,KOHTHF

这种2步法不仅操作繁琐,且中间产物的酚羟基长时间暴露在碱性条件下易被氧化。为此,寻找1种简便高效的方法来完成这2种保护基团之间的转换是非常必要的。

Lemieux等人于1965年首次利用苄溴和氢氧化钾在四氢呋喃中回流下成功地将乙酰化葡萄糖衍生物转换为苄基保护的衍生物,但产率较低。Olivier[5]对此方法加以改进,将氢氧化钾与糖衍生物的摩尔比提高到4.2,反应的产率为83%。

Zhu[6]等人利用羰基对苯环对位取代基的共轭效应的影响,报道了在苄溴、碳酸钾条件下将全乙酰化没食子酸甲酯的4-O-乙酰基选择性地转换为4-O-苄基,而对3-和5-O-乙酰基不产生影响。

根据以上的研究结果,文中尝试着将Lemieux的方法应用于酚类化合物上,实验结果表明,在苄溴、氢氧化钾、四氢呋喃回流的条件下可用一锅法高效简便地完成酚羟基上乙酰基到苄基的转换;在有多个乙酰基同时存在条件下,产物苄基取代的程度,取决于氢氧化钾的用量和反应物脱乙酰基的难易程度。

[4]

reflux,2h+

OBnOBn

3(83.9%)

图1 Scheme1

AcO

OMe4

OAc

refluxCOOEtCOOEt+

BnO

OMe5

OAc

BnO

1 结果与讨论

依照Lemieux方法,以间苯二酚二乙酰酯为反应物(Scheme1),在苄溴、氢氧化钾、四氢呋喃回流的条件下得到化合物3,反应过程中还有单苄基化的化合物2生成。反应的机理可能是,在氢氧化钾强碱条件下乙

X基金项目:山东省优秀中青年科学家奖励基金(03BS047)资助

OMe6

OBn

图2 Scheme2

为了进一步探讨转换的条件,文中选择取代基较多的没食子酸衍生物4作为反应物,在苄溴、氢氧化钾、四氢呋喃回流的条件下进行乙酰基到苄基的转换(Scheme2)。没食子酸衍生物4的乙酰基受邻位甲氧

收稿日期:2004-01-09;修订日期:2004-11-10作者简介:张 华(1978-),女,硕士生。

XX通讯作者:E-mail:liyx417@ouc.edu.cn4期张 华,等:酚羟基从乙酰基保护到苄基保护的一锅法转换627

基的推电子作用的影响,不易脱除,作者尝试调节氢氧化钾的用量,来研究苄基化的程度,结果如表1所示。

从表1可看出,反应Ñ-Ó,氢氧化钾的用量明显不足,TLC检测表明,反应较长时间,仍有大量的原料;反应Ô,当氢氧化钾与反应物4的摩尔比为6时,TLC检测表明,反应先生成化合物5,至原料完全反应时,有少量化合物6生成,此条件能够很好地控制反应的进程,高选择性地得到1个苄基取代的产物;反应Õ,当氢氧化钾与反应物4的摩尔比提高到9时,可得到2个苄基取代的产物。

表1 氢氧化钾的用量对苄基化的影响

Table1 EffectofthedosageofKOHonthedegreeofbenzyl /%

氢氧化钾/4

反应时间

KOH/4

Time/h

mol/molÑÒÓÔÕ

23469

48482466

5产率5yield~50~50~6085.00

6产率6yield00trace5.381.1

原料Material~50~50~3000

(30mL@3)萃取,有机相用无水MgSO4干燥,过滤,浓缩,残渣用硅胶柱精制(石油醚/乙酸乙酯,v/v,10B1)依次得到3(120mg,83.9%)和2(8mg,7.0%)。3为暗红色液体,Rf=0.71(石油醚/乙酸乙酯,v/v,3B1)。IR(KBr)cm:3057,3031,1594,1491,1454(芳环骨架),2868(C)H),1264,1147,1175,1028(C)O)C)。1HNMR(CDCl3)D:7.30-7.43(m,10H,Ar-H),7.19(t,1H,J=8.0Hz,H-5),6.64(t,1H,J=2.2Hz,H-4),6.61(d,1H,J=2.2Hz,H-2),6.59(d,J=2.2Hz,H-6),5.04(s,4H,OCH2Ph)。2为白色固体,Rf=0.55(石油醚/乙酸乙酯,v/v,3B1),mp84~85e。IR(KBr)cm-1:3085,3062,3034,1600,1586,1487,1446(芳环骨架),2936,2818(C)H),1768(CO),1264,1160,1216,1076(C)O)C)。HNMR(CD-Cl3)D:7.32-7.42(m,5H,Ar-H),7.28(t,1H,J=8.0Hz,H-5),6.84-6.86(m,1H,H-6),6.73(t,1H,J=2.2Hz,H-2),6.70(ddd,1H,J=1.5,2.2,8.0Hz,H-4),5.04(s,2H,OCH2Ph),2.29(s,3H,CH3CO)。2.33,5-二-O-苄基-4-O-甲基没食子酸乙酯(6)3,5-二-O-乙酰基-4-O-甲基没食子酸乙酯(4)(150mg,0.51mmol)溶解于5mL四氢呋喃中,Ar气保护下加入苄溴(0.20mL,1.71mmol)和氢氧化钾(257mg,4.58mmol),反应溶液回流6h,加入20mL水中止反应,用乙酸乙酯(30mL@3)萃取,有机相用无水MgSO4干燥,过滤、浓缩,所得残渣经硅胶柱精制(石油醚/乙酸乙酯,v/v,10B1)得到黄绿色固体6(202mg,81.1%),Rf=0.45(石油醚/乙酸乙酯,v/v,4B1).mp78~79e。IR(KBr)cm-1:3067,3037,1586,1499,1451(芳环骨架),2982,2878(C)H),1710(CO),1253,1177,1215,1028(C)O)C)。HNMR(CD-Cl3)D:7.37-7.47(m,12H,Ar-H),5.16(s,4H,OCH2Ph),4.34(q,2H,J=7.0Hz,COOCH2CH3),3.93(s,3H,OCH3),1.37(t,3H,J=7.0Hz,CH2CH3)。2.43-O-苄基-4-甲氧基-5-O-乙酰基没食子酸乙酯(5)

3,5-二-O-乙酰基-4-O-甲基没食子酸乙酯(4)[6]

(100mg,0.34mmol)溶解于5mL四氢呋喃中,Ar气保护下加入苄溴(0.07mL,0.58mmol)和氢氧化钾(121mg,2.16mmol),反应溶液回流反应6h。反应完成后加入20mL水中止反应,用乙酸乙酯(30mL@3)萃取,有机相用无水MgSO4干燥,过滤、浓缩,所得残渣经硅胶柱精制(石油醚/乙酸乙酯,v/v,10B1)依次得到6(7mg,5.3%)和5(97mg,85.0%)。5为黄绿色固体,Rf=0.41(石油醚/乙酸乙酯,v/v,3B1),mp49~50e。IR(KBr)cm-1:3067,3037,1588,1501,1453(芳环骨架),2936,2874(C)H),1709(CO),1260,1166,1216,1077(C)O)C)。1HNMR(CDCl3)D:7.31-7.60(m,7H,Ar-H),5.16(s,2H,OCH2Ph),4.34(q,2H,

1

[6]

1

-1

注:条件Ñ~Ó的产率根据TLC板判断

Note:theyieldofcorditionÑ~ÓisestimatedaclordingtotheTLC.

通过这种一步法,本文高效简便地完成了酚羟基

从乙酰基保护到苄基保护的转换。在有多个乙酰基同时存在条件下,产物苄基的取代程度,取决于氢氧化钾的用量和反应物脱除乙酰基的难易程度。当反应物结构简单,空间位阻小,乙酰基容易完全脱除,得到全苄基化的产物;当反应物脱除乙酰基比较困难时,通过调节氢氧化钾的用量,可以控制反应物脱除乙酰基的程度,得到不同苄基化的产物。

2 实验部分

2.1仪器与试剂

JEOLJNM-ECP600MHz核磁共振仪(TMS为内标,室温)。NICOLETNEXUS470红外光谱仪(KBr)压片。毛细管熔点测定仪,温度计未经校正。柱层析硅胶(青岛海洋化工厂)。薄层层析用gel60F254(Mer-ck)。四氢呋喃用CaH2干燥回流处理,其余试剂均为分析纯,未经进一步处理。2.21-O-苄基-3-O-乙酰基-1,3-苯二酚(2)和1,3-二-O-苄基-1,3-苯二酚(3)

1,3-二-O-乙酰基苯(1)(96mg,0.49mmol)溶解于5mL四氢呋喃中,Ar气保护下加入苄溴(0.20mL,1.71mmol)和氢氧化钾(82mg,1.47mmol),反应溶液回流反应2h后,加入20mL水中止反应,用乙酸乙酯628中 国 海 洋 大 学 学 报2005年

J=7.3Hz,OCH2CH3),3.92(s,3H,OCH3),2.33(s,3H,CH3CO),1.36(t,3H,J=7.3Hz,COOCH2CH3)。参考文献:

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acid[J].SynthCommun,1996,26(13):2479-2486.

AOne-PotConversionofAcetylProtectiontoBenzylProtectionofPhenolHydroxyl

ZHANGHua,LIYing-Xia,ZHUSh-iLei

(KeyLaboratoryofMarineDrugs,MinistryofEducationMarineDrugsandFoodInstitute,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,China)

Abstract: BasedonthemethodofLemieux,thispaperappliesacarbohydratecompoundssynthesismethodtophenolcompoundssynthesis,andreportsforthefirsttimeaconvenientandefficientproceduredevelopedforconversionofphenolprotectivegroupfromacetyltobenzylwithBnBrandKOHinrefluxingTHFinone-pot.Whentherearetwoormoreacetylprotectivegroups,thedosageofKOHwillaffectthedegreeofben-zyl.

Keywords: acetyl;benzyl;phenol;one-pot;protectivegroup

(上接664页)

TheConcentrationandDistributionofSomeOrganic

MatterintheAerosolofQingdaoCoast

ZHANGZh-iQiang1,XUShao-Cai2,WANGYan2

(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,China;2.BureauofEnvir-onmentProtection,Qingdao266003,China)

Abstract: ThispaperreportesthePAHscontentsandtheirchangsintheaerosolinthecoastofQingdaobyhigh-performanceliquidchromatography(HPLC)withafluorescencedetector.Wefoundthatthedistribu-tionofPAHsinQingdaoaerosolhasdistinctseasonalcharacteristics.ThetotalconcentrationofthethirteenkindsofPAHschangesintheorderofspringKeywords: polycyclicaromatichydrocarbon;aerosol;highperformanceliquidchromatography(HPLC);

fluorescence