α-萘甲醛的仿生合成

2006 年第14卷合成化學(xué)Vol. 14, 2006第1期, 074 ~076Chinese Joumal of Synthetic ChemistryNo. 1, 074 ~076● 研究簡(jiǎn)報●a-萘甲醛的仿生合成賀懷貞，李劍利,郭媛，史真(西北大學(xué)化學(xué)系,陜西西安710069)摘要:模擬四氫葉酸輔酶-碳單元轉移反應,通過(guò)其甲酸氧化態(tài)模型化合物苯并咪唑鹽與-碳單元的受體Grignard 試劑進(jìn)行加成-水解反應合成了a-蔡甲醛,為制備稠環(huán)芳醛提出了- -種仿生合成新方法。關(guān)鍵詞:四氫葉酸輔酶;苯并咪唑甲基碘鹽; Grignard試劑;萘甲醛;仿生合成中圖分類(lèi)號: 0625.4文獻標識碼: A文章編號: 105-1511(2006)01 007403Biomimetic Synthesis of a-NaphthaldehydeHE Huai-zhen， LI Jian-li， GUO Yuan， SHI Zhen( Department of Chemistry, Northwest University, Xi'an 710069, China)Abstract: Based on the one-carbon unit transfer reaction of tetrahydrofolate coenzymes, a-naphthal-dehyde was synthesized sucessfully by using benzoimidazolium salt as tetrahydrofolate coenzyme mo-dle at formic acid oxidation level and Grignard reagent as a nucleophile to which one carbon unit wastransferred. The method is a novel biomimetic synthesis of condensed ring aldehyde.Keywords : tertrahydrofolate coenzyme model; benzoimidazolium salt ; Grignard reagent ; naphthalde-hyde; biomimetic synthesisa-萘甲醛是- -種重要的有機合成中間體,廣泛轉移的碳形成的活性部位是具有五元環(huán)狀結構的應用于醫藥農藥化工等行業(yè)。文獻報道其合成咪唑啉、咪唑烷田。以苯并咪唑甲基碘鹽作為四方法主要有三種:(1) a-萘基溴化鎂與二硫化碳反氫葉酸輔酶的模型,使它與各種親核試劑作用,將應生成二硫化鎂,再通過(guò)縮氨脲反應;(2) a-氯代甲 酸氧化態(tài)的一碳單元轉移給親核試劑，從而實(shí)甲基紫與六次甲基四胺在含水醇或冰醋酸中進(jìn)行現模擬四氫葉酸輔酶轉移-碳單元的仿生合成。Sommelet反應; (3)溴化-a:萘甲基吡啶與對-亞硝本課題組[2-5]曾報道苯并咪唑甲基碘鹽作為基二甲基苯胺反應生成亞硝酮水解。這些方法原四氫葉酸輔酶的模型化合物與Grignard試劑的加料成本較高,生產(chǎn)步驟多,工藝較為復雜。成-水解反應,合成了大量酮、大環(huán)單酮及部分大四氫葉酸輔酶由三部分構成,即:6-甲基四氫環(huán)二酮以及一系列脂肪醛.部分芳香醛。在此基葉酸輔酶2-胺基4-羥基四氫喋呤、對胺基苯甲酸礎上,本文以苯并咪唑甲基碘鹽作為甲酸氧化態(tài)和谷氨酸(或多聚谷氨酸) ,其在生物合成和代謝的四氫葉酸輔酶模型,與Grignard試劑作用,實(shí)現過(guò)程中的作用是轉移不同氧化態(tài)的一碳單元,當了稠環(huán)芳醛--- -ax 萘甲醛(2)的合成,這不但進(jìn)一一碳單元處于甲酸氧化態(tài)時(shí),四氫葉酸輔酶可以收稿日期: 2005-08-18中國煤化工基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(20472067).MHCNMH G作者簡(jiǎn)介:賀懷貞(1980 -),女,漢族,陜西西安人,在讀硬士,主要從事有機合成的研究。通訊聯(lián)系人:史真,教授，Email; shizhen@ nwu. edu. cn第1期賀懷貞等:a萘甲醛的仿生合成-75一MgBrCHO1. EIONa - EtOH1. 60NHMe2. Mel2. H+,H20向+HMe1Scheme 1步驗證和完善了苯并咪唑甲基碘鹽與Grignard試m.p.201 C ~ 202 C(文獻值6]:202 C);劑加成-水解這一新反應發(fā)生的可能性及廣泛'H NMRδ: 7.72(s, 4H, CgH), 4. 28(s, 6H,性,而且成功地提出了一種通過(guò)苯并咪唑甲基碘NCH])。.鹽仿生合成2的新方法( Scheme 1)。由Scheme 1(2) Grigmard試劑的合成"可見(jiàn),該反應以苯并咪唑為起始原料,經(jīng)季銨化制在裝有攪拌器、回流冷凝管(上接氯化鈣干備得到苯并咪唑鹽,再與由a-溴代萘制備得到的燥管)、滴液漏斗的三頸瓶中加人除去氧化膜的ax-蔡基溴化鎂作用發(fā)生一碳單元轉移反應,整個(gè)鎂條2.4 g,干燥的四氫呋喃10 mL, a~澳代萘1加成-水解反應“一鍋”完成。mL,加入一小粒碘。微熱數分鐘后,溶液呈微沸狀態(tài),碘的顏色消失,攪拌下滴加a~溴代萘(21實(shí)驗部分mL)與干燥四氫呋喃( 10 mL)的混合液，保持微1.1 儀器與試劑沸狀態(tài)。滴加完畢后繼續反應0.5h~1.0 h得反X4數字顯微熔點(diǎn)測定儀(溫度計未校正);應液A。WFH-203B型三用紫外分析儀; Variar' INOVA -(3) 2的合成400型核磁共振儀( CDC],為溶劑,TMS為內標);向反應液A中分批加入1 5. 5 g(20 mmol) ,島津IR- 440型紅外光譜儀( KBr壓片) ;CC agilent攪拌下于35 C反應30 h(反應數小時(shí)后,補加干6890 MS Hp5973型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。所用燥的四氫呋喃30 mL)。反應結束后,靜置2h,用10% HCl調節反應液pH3~4 ,攪拌下回流反應2試劑均為化學(xué)純。h。反應液用乙醚(3 x 30 mL)萃取,合并有機層1.2 實(shí)驗方法分別用5% NaHCO, 溶液、水洗滌，用無(wú)水MgSO4(1) 1 ,3-二甲基苯并咪唑碘鹽(1)的合成干燥過(guò)夜。蒸除溶劑得淡黃色油狀液體2,產(chǎn)率在三頸燒瓶中加入金屬鈉2.3 g( 100 mmol),71%; IR v: 3239 (萘環(huán)的C - H)，1653無(wú)水乙醇50 mL,待其完全溶解后加入苯并咪唑(C=0 ), 1610 ~ 1482(萘環(huán)骨架)cm-'; MS m/z11.8g(100mmol),苯50mL,碘甲烷20mL(300(%): 156(M*, 100), 128(88), 102(9), 77mmol)，攪拌下回流18 h,蒸除溶劑,殘氽物用(8), 51(5), 39(6)。80%乙醇重結晶得白色針狀固體1,產(chǎn)率85%,2結果與討論 .le2.1 反應機理THF本課題組[8]前期工作對苯并瞇唑向-- MgBri'鹽與Crignard試劑的加成-水解反應機理作了研究和報道。如Scheme 2所示，苯并咪唑甲基碘鹽分子中的C=N成鹽H20活化后的C=@;中國煤化工;首先,親核的FYHCN M H G唑鹽極化的昌C=N雙鍵,然后,脫去MgBrI形成反應Scheme 2- 76-合成化學(xué)Vol. 14, 2006中間體一苯并咪唑烷,苯并咪唑烷在酸性條件參考文獻下水解得到2。[1]夏熾中 ,周培文,等.咪唑烷的新合成方法[J].有機2.2反應條件對2 產(chǎn)率的影響化學(xué),1991 ,11:154 - 159.在反應中,1作為四氫葉酸輔酶模型化合物[2] 史真,顧煥.從苯并咪唑鹽制備酮的新合成方法研究[J].中國科學(xué)( B輯) ,1996 ,26:403 - 408.將一碳單元轉移給Grignard試劑的烴基。實(shí)驗發(fā)3] Guo Y, Gu H, Shi Z Chin. Synthesis of 2,15-hexade-現，延長(cháng)反應時(shí)間,提高反應溫度,增大溶劑量,可canedione as a precursor of muscone[J]. J Chem,以促進(jìn)反應的進(jìn)行;選用THF作反應的溶劑,稠2005 ,23:334 - 336.環(huán)鹵代烴Grignard試劑的制備選用THF作溶劑4] Guo Y, Shi Z. Biomimetic synthesis of symetric acy-較容易引發(fā),同時(shí),THF還對1有較好的溶解性。clic diketones[J]. Syn Commun ,2004 ,34:3183 -3189.5] 史真,盧林剛，王云俠.龍葵醛的新合成方法研究2.3醛的重要合成方法[J].高等化學(xué)學(xué)報,2001 ,22:1352 - 1354.1與Grigmard試劑作用所得的反應中間體苯6] Aulagnal J L, Elguero J, Jacquier R. Synthesis of并咪唑烷較為穩定,在加成反應的條件下不會(huì )分benzimidazolines by reduction of benzimidazolium解,不需要分離，加成和水解反應可以“一鍋”完salts[J]. Bull Soc Chim Fr,1971 ,6:2184 -2185.成,副產(chǎn)物N,N-二甲基鄰苯二胺可回收利用,成[7] Howard M. The reaction of grignard reagents with di-為-一個(gè)循環(huán)過(guò)程,降低了反應成本。phenoquinones[J].J Org Chem,1969 ,11 :3687 -3689.此方法具有方法簡(jiǎn)便,原子利用率高等優(yōu)點(diǎn)，[8] 史真.現代雜環(huán)化學(xué)選論[M].西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1998.為2及其它較難合成的稠環(huán)醛類(lèi)化合物提供了一種新的合成方法。(上接第35頁(yè))[4]黃駿廉,王海原. 4胺基-N-(2-嘧啶)苯磺酰胺鈉鹽引[10]葉文玉 ，程鐵峰，安艷青.2,5-二硫基-1,3,4-噻二發(fā)環(huán)氧乙烷的開(kāi)環(huán)聚合反應以及微量水對聚合反應的唑-2,4-二甲苯二異氰酸酯共聚物納米粒子的制備影響[J].中國科學(xué)(B輯) ,996 ,26(3) :214-220.及抗磨性能[J].應用化學(xué).2003 ,20(5) :443 446.[5]劉沿,謝洪泉. 聚環(huán)氧乙烷大單體與丙烯酸乙酯的[11]翟慕衡,商永嘉 ,胡繼萍,等.新型含噻二唑環(huán)的陰共聚及其規整接枝共聚物的表征[J].高分子學(xué)報，離子聚合引發(fā)劑的合成及表征[J].安徽師范大學(xué)1991,(4) :444 -451.學(xué)報.自然科學(xué)版2000 ,23(2):152 - 154.[6] 計劍,李任天,邱永興,等.聚氧乙烯功能基復合修 [12] Hemery P, Boilcau s, Sygualt P. Kinetic study of the飾聚酯的合成及其血液相容性研究[J].高等學(xué)校polymerization of propylene sulfde in tetrabydrofuran化學(xué)學(xué)報, 1999 ,20(5) :814 -818.with sodim as a counterion IV. InAuence of temperature[7] Fuersterwerth Hauke. 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