李祥华,吴亚先,何黎琴(安徽中医药大学药学院,安徽合肥230031)
·科研与开发·
香豆素- 3-羧酸烟醇酯的合成
李祥华,吴亚先,何黎琴
(安徽中医药大学药学院,安徽合肥230031)
摘要:目的:为寻找抗动脉粥样硬化药物,合成香豆素- 3-羧酸烟醇酯。方法:以水杨醛、丙二酸二乙酯为原料,合成得到香豆素- 3-羧酸,再在脱水剂作用下与烟醇缩合,得到目标化合物香豆素- 3-羧酸烟醇酯。结果与结论:设计合成了香豆素- 3-羧酸烟醇酯,目标物的化学结构经IR、MS、1H- NMR等确证。
关键词:香豆素- 3-羧酸;烟醇;合成
动脉粥样硬化(AS)是危害人类健康的常见疾病之一,是许多心脑血管疾病的病理基础[1]。AS的首要致病因素为血脂异常,其包括血浆中的胆固醇和(或)甘油三酯(TG)升高及高密度脂蛋白胆固醇(HDL- C)降低[2]。近年来,血小板聚集学说也已成为防治动脉粥样硬化备受重视的学说之一[3],因此,抗AS药物可从降血脂及抗血小板聚集方面着手研究。
烟酸是一种广谱调血脂药,在药理剂量下能降低总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL- C)、极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL- C)、TG的量;同时,能够有效地升高HDL- C水平[4]。由于烟酸治疗剂量较大(3~6g/d),易产生面部潮红、瘙痒、胃肠道不适等不良反应,且刺激性较大,限制了其临床应用[5-7]。烟醇为烟酸的前体药物,在体内可被生物氧化为烟酸而起作用。相较于烟酸,其刺激性小,并保留了烟酸所具有的扩张外周血管,抑制血小板聚集,抑制TXA2生成和促进PGI2生成等作用[8,9]。
大量的研究表明,血栓的形成与动脉粥样硬化密切相关,是动脉粥样硬化的重要危险因素。研究发现,天然或合成的香豆素衍生物具有多种生物活性,如抗血栓生成、抗肿瘤、抗感染、抗氧化、抗病毒、抗菌等作用[10-12]。实验室前期研究也表明[13],香豆素- 3-羧酸具有一定的抗血小板聚集作用。为此,根据药物拼合原理,本文拟将具有抗血小板聚集作用的香豆素- 3-羧酸与具有调血脂作用和抑制血小板聚集作用的烟醇进行偶合,制备香豆素- 3-羧酸烟醇酯,以期获得具有协调作用的抗动脉粥样硬化药物。
1.1仪器与试剂
WRS- 1B数字熔点仪(上海索光光电技术有限公司),温度计未经校正;LCQ Advantage MAX液质联用质谱仪(FINNIGAN公司);Nicolet Avatar 370 DTGS型红外光谱仪(Thermo Electron Corporation);AV400型核磁共振仪(溶剂为氘代氯仿,TMS为内标);烟酸(无锡万隆化工有限公司);薄层硅胶G板(100 mm×100mm)。其它试剂均为市售分析纯或化学纯。
1.2合成部分
1.2.1原理
水杨醛和丙二酸酯在六氢吡啶催化下缩合得到香豆素- 3-甲酸乙酯,随后在碱性条件下水解,经酸化后制得香豆素- 3-羧酸;同时利用烟酸的羧基与甲醇在SOCl2催化下反应,生成烟酸甲酯,再经LiALH4还原,得到烟醇;最后将香豆素- 3-羧酸与烟醇在脱水剂作用下脱水成酯,得到目标物香豆素- 3-羧酸烟醇酯。合成路线如下(Scheme 1):
Scheme 1:Reagents and conditions: a, piperidine, dehydrated alcohol, reflux, 2h; b, NaOH, EtOH, H2O, reflux; c, HCl, 50%EtOH; d, CH3OH, SOCl2, reflux, 14h; e, LiAlH4, THF, 0.5h ; f, DMAP, EDCI, CH2Cl2, rt.
1.2.2方法与结果
香豆素- 3-甲酸乙酯(2)的合成[13]:将水杨醛(4.2mL,0.04mol)、丙二酸二乙酯(6.8mL,0.045mol)、无水乙醇(25mL,0.43mol)和六氢吡啶(0.5mL,0.0050mol)以及2滴冰醋酸加入100mL圆底烧瓶中,并放入几粒沸石。水浴中加热,回流反应2h。稍冷却后将反应物转移到锥形瓶中,加入30mL水,置冰浴中冷却。待结晶完全后,过滤,用适量50%冰冷过的乙醇洗涤2~3次。干燥后得白色晶体8.0g,收率91.7%。m.p. 92~93℃(文献m.p. 92~93℃)。
香豆素- 3-羧酸(4)的合成[13]:在100mL圆底烧瓶中加入香豆素- 3-甲酸乙酯(4g,0.018mol)、NaOH(3g,0.075mol)、95%乙醇(20mL,0.34mol)、10mL水,加热回流至酯溶解后,再继续回流15min。稍冷却后,在搅拌下将反应混合物加到盛有10mL浓盐酸和50mL水的烧杯中,待白色结晶析出,在冰浴中冷却使结晶完全。抽滤,用少量冰水洗涤,干燥后得产物3.0g,收率87.7 %。m.p. 188~189℃(文献m.p.193.2~194.7℃)。
烟酸甲酯(6)的合成[14]:在50mL圆底烧瓶中加入烟酸(2.46g,0.02mol),以无水甲醇作溶剂,油浴加热至60℃,分批滴加SOCl2(4.5mL,0.06mol),继续回流反应,TLC检测反应进程。反应无明显变化后,反应液室温冷却,用K2CO3溶液调pH为8~9,减压浓缩,残留物加水溶解,用EtOAc萃取3次,合并有机层,经无水Na2SO4干燥后,过滤,减压浓缩至干,得类白色固体2.31g,收率84.3 %。m.p.40.9~41.5℃(文献m.p.40.8~41.3℃)。
烟醇(7)的制备[14]:取烟酸甲酯(137mg,1mmol)于50mL圆底烧瓶中,以THF为溶剂,室温搅拌下加入LiAlH4(76mg,2mmol)。室温反应0.5h,TLC检测,反应完毕,停止反应。冰浴条件下滴加水至无气泡生成,过滤,滤液减压浓缩至干,残留物用丙酮洗涤,过滤,滤液减压浓缩得淡黄色油状物96mg,收率88.1%。IR(KBr),v/cm-1: 3448(O- H); 3030(Py- H); 2931,2860(CH2); ESI- MS,m/z:110[M+H]+.
香豆素- 3-羧酸烟醇酯(8)的合成:将香豆素- 3-羧酸(114mg,0.6mmol)、DMAP(73mg,0.6mmol)、烟醇(50mg,0.46mmol)加入50mL圆底烧瓶中,以CH2Cl2作溶剂,冰浴搅拌下滴加DECI(105mg,0.6mmol)的CH2Cl2液,加毕,撤去冰浴,室温搅拌。TLC(甲醇∶二氯甲烷=1 ∶7)跟踪检测至反应无明显变化,向反应液中加水,CH2Cl2萃取。有机层经饱和NaCl洗涤、无水Na2SO4干燥后,过滤。滤液减压浓缩、柱层析得白色固体物质67.4mg,收率为52.3%。IR(KBr),v/cm-1:3034(Ar- H);2961,2867 (CH2);1743(C=O);1613,1456(Ar);ESI- MS,m/z:282 [M+H]+;1H- NMR(400MHz,CDCl3),δ(ppm):8.66(s,1H,ArH),8.54(s,1H,Py- H),8.49(d,1H,Py- H),7.81(d,1H,Py- H),7.61(d,1H,ArH),7.55(d,1H,ArH),7.31- 7.27 (m,3H,ArH,Py- H),5.35(s,2H,OCH2).
本文以水杨醛、丙二酸二乙酯为原料合成香豆素- 3-羧酸,再将其与烟醇脱水成酯,得到目标物香豆素- 3-羧酸烟醇酯,其结构经IR、MS及1H- NMR等方法进行了确证。此合成工艺具有简单易行,操作方便等优点。
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doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2015.01.007
中图分类号:O626.13
文献标识码:A
文章编号:1008- 553X(2015)01- 0034- 03
收稿日期:2014- 10- 31
基金项目:安徽省教育厅自然科学重点科研项目(KJ2013A168)
作者简介:李祥华(1987-),男,硕士研究生,研究方向:天然活性成分的结构修饰和改造;通讯联系人:何黎琴(1966-),女,教授,硕士生导师,主要从事药物化学的教学和科研工作,13956022936,hlq661125@126.com。
Synthesis of Nicomethanol Coumarin-3-carboxylate
LI Xiang-hua,WU Ya-xian,HE Li-qin
(Anhui Universityof Chinese Medicine,Hefei 230031,China)
Abstract:Objective: To search for effective antiatherogenic agent,Nicomethanol coumarin- 3- carboxylate was synthesized. Methods: Salicylide reacted with diethyl malonate under piperidine catalysis,then coumarin- 3- carboxylic acid was gained through hydrolysis and acidification. The target compound was obtained by coupling coumarin- 3- carboxylic acid with nicotinyl alcohol in the presence of dehydration agents. Results and Conclusion: Nicomethanol coumarin- 3- carboxylate was synthesized. The chemical structure ofthe target compound was confirmed by IR,MS,and1H- NMR spectra.
Key words:coumarin- 3- carboxylic acid;nicotinyl alcohol;synthesis