首页 / 3-芳甲酰基香豆素类中间体化合物及其制备方法

3-芳甲酰基香豆素类中间体化合物及其制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及荧光染料合成技术领域,具体涉及3‑芳甲酰基香豆素类中间体化合物及其制备方法。

相关背景技术

[0002] 荧光染料可对蛋白质、核酸和聚糖等其他结构进行染色,即便钙离子等非生物物质也可以检测出来。利用荧光物质与相应抗体或抗原发生特异性结合后,可对待测物进行定位、定性和定量的分析,此方法具有高度特异性、敏感性和直观性,是一种免疫标记技术。
[0003] 香豆素(Coumarin)是一类具有苯并吡喃酮结构的荧光染料,它是一大类存在于植物界中的香豆素类化合物的母核。香豆素在紫外光照射下,常显蓝色荧光(emission range 410 to 470 nm),常常作为多色荧光靶标实验中蓝光染料。在7‑位引入推电子基团(比如~
氨基)后,可使荧光加强;在3‑ or 4‑位引入拉电子基团(比如羧酸基)后也能增强荧光。香豆素本身荧光较弱,引入这些基团后增加了分子内电荷转移(intranolecular charge transfer)机率,荧光增强,即使在可见光下,也能观察到荧光。另外,在3‑ or 4‑位引入官能团也可以控制香豆素荧光的激发波长和发射波长,调节荧光颜色,比如,Coumarin 6和Coumarin 545可以发绿色荧光。香豆素具有荧光量子产率高、光物理和光化学性可调、光稳定性好、生物相容性好、合成简单且结构易修饰等优点。
[0004] 羰基也是有机化学中一类常见的活性基团,其具有良好的反应活性,从而可以作为起始基团而转化成多种其它基团,因此如何在香豆素结构上引入羰基尤其是芳羰基(也即芳基酮),也是目前研究的一个方向。但迄今为止,此类报道很少。
[0005] 3‑芳甲酰基香豆素衍生物作为3位含羰基的香豆素衍生物中的重要类别,其化学合成与生物活性研究近年来受到重视。目前,3‑芳甲酰基香豆素衍生物的合成通常采用香豆素与苯甲酰氯在胺基锌和胺基镁碱条件下反应(Wunderlich S H,Rohbogner C J,Unsinn A,et al.Scaleable preparation of functionalized organometallics via directed ortho metalation using Mg‑and Zn‑amide bases[J].Org.Process Res Dev, 2010,14(2):339‑345.),或使用邻羟基苯甲醛与α‑芳基烯酮二硫缩醛(AKDTAs)在催化量的哌啶作用下在THF中回流得到(Prakash Rao H S,Sivakumar S.Condensation ofα‑ aroylketene dithioacetals and 2‑hydroxyaryl akdehydes results in facile synthesis of a combinatorial library of 3‑aroylcoumarins[J].J Org Chem,2006, 
71(23):8715‑8723.),但是这些方法需要条件相对比较苛刻、原料复杂,缺乏经济性和实用 性。文献“Wang H,Zhou S L,Guo L N,et al.Diacylation of coumarins by silver‑ catalyzed decarboxylative cross‑coupling[J].Tetrahedron,2015,71(4):630‑636.” 以AgNO3为催化剂,K2S2O8为氧化剂,香豆素与羰基酸反应得到3‑芳甲酰基香豆素衍生物和 
3,4‑二芳甲酰基香豆素衍生物。文献“Yan K L,Yang D S,Wei W,et al.Silver‑mediated radical cyclization of alkynoates andα‑keto acids leading to coumarins via cascade double C‑C bond formation[J].J Org Chem, 2015, 80(3): 1550‑1556.”以Ag2CO3为催化剂,K2S2O8为氧化剂,以炔酯为原料,与羰基酸通过自由基反应得到3‑芳甲酰基香豆 素衍生物。但是这些合成方法以价格较贵的羰基酸为原料,或使用不易得到的反应前体。因此,急需探索一种步骤简单,条件温和,收率较高的3‑芳甲酰基香豆素衍生物的合成方法。

具体实施方式

[0018] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0019] 下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。实施例1
[0020]
[0021] 步骤S1:7‑二乙氨基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐的制备保持氮气微正压,向5 L反应瓶中依次加入2L 二氯乙烷,193.24 g(1.0 mol)4‑(二乙氨基)水杨醛, 158.54 g(1.1 mol)米氏酸,231.03 g(1.1 mol)三氟乙酸酐,13.61 g(0.1 mol)三氟乙酸钠。加完后,搅匀,反应液升温至40 ℃反应。保温反应24小时,反应完成。
[0022] 反应液冷却至室温,向其中加入63.59 g(0.6 mol)固体碳酸钠,剧烈搅拌1小时。过滤,滤除固体,收集滤液。向滤液中加入2L石油醚,冷却至0℃,保温过夜,析出大量固体,过滤,收集滤饼得到329.78 g(0.923 mol)黄色固体产品。收率92.3%,产品纯度:98.13%
1
(HPLC);核磁数据:H NMR (400MHz,CDCl3):δ 8.11(s,1H),7.31 (d,1H),6.59(d,1H),
6.47(d,1H), 3.46(q,4H),1.23 (t,6H)。
[0023] 步骤S2:7‑二乙氨基‑3‑噻吩甲酰基香豆素的制备向2 L反应瓶中依次加入1L 二氯乙烷,329.78 g(0.923 mol) 7‑二乙氨基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐和79.51 g(0.945 mol)噻吩,加完后,搅匀; 然后向其中加入8.65 g(0.09 mol)甲磺酸,搅匀。然后反应液升温至70℃搅拌反应6小时,反应完成。
[0024] 反应液自然冷却至室温,向其中加入200 mL饱和碳酸氢钠溶液体系至碱性。分液,收集有机相。将有机相冷却至0℃,保温析晶8小时,继续析出大量固体,过滤,收集滤饼得到292.69 g(0.894 mol)黄色固体产品。
[0025] 收率96.9%,2步反应总收率89.4%,产品纯度:99.15%(HPLC);核磁数据:1H NMR (400MHz,CDCl3):δ 8.01(s,1H),7.71‑7.68(m,1H),7.63‑7.60(m,1H),7.30 (d,1H),7.08‑7.04(m,1H),6.59(d,1H),6.46(d,1H), 3.45(q,4H),1.23 (t,6H)。
实施例2
[0026]
[0027] 步骤S1:7‑二甲氨基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐的制备保持氮气微正压,向5 L反应瓶中依次加入2L 乙酸乙酯,193.24 g(1.0 mol)4‑(二甲氨基)水杨醛, 288.26 g(2.0 mol)米氏酸,525.08 g(2.5 mol)三氟乙酸酐,1.52 g(0.01 mol)三氟乙酸钾。加完后,搅匀,反应液升温至30 ℃反应。保温反应16小时,反应完成。
[0028] 反应液冷却至室温,向其中加入63.59 g(0.6 mol)固体碳酸钠,剧烈搅拌1小时。过滤,滤除固体,收集滤液。向滤液中加入2L石油醚,冷却至0℃,保温过夜,析出大量固体,过滤,收集滤饼得到307.83 g(0.935 mol)黄色固体产品。收率93.5%,产品纯度:98.27%
1
(HPLC);核磁数据:H NMR (400MHz,CDCl3):δ 8.11(s,1H),7.31 (d,1H),6.59(d,1H),
6.47(d,1H),3.03 (s,6H)。
[0029] 步骤S2:7‑二甲氨基‑3‑苯甲酰基香豆素的制备向2 L反应瓶中依次加入1L 2‑甲基四氢呋喃,307.83 g(0.935 mol) 7‑二甲氨基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐和365.16 g(4.675 mol)苯,加完后,搅匀; 然后向其中加入
7.91 g(0.05 mol)苯磺酸,搅匀。然后反应液升温至75℃搅拌反应4小时,反应完成。
[0030] 反应液自然冷却至室温,向其中加入200 mL饱和碳酸氢钠溶液体系至碱性。分液,收集有机相。将有机相冷却至0℃,保温析晶8小时,继续析出大量固体,过滤,收集滤饼得到252.84 g(0.862 mol)黄色固体产品。
[0031] 收率92.2%,2步反应总收率86.2%,产品纯度:99.21%(HPLC);核磁数据:1H NMR (400MHz,CDCl3):δ 8.01(s,1H),7.78‑7.74(m,2H),7.60‑7.51(m,3H),7.31 (d,1H), 6.59(d,1H),6.47(d,1H),3.03 (s,6H)。实施例3
[0032]
[0033] 步骤S1:4‑甲基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐的制备保持氮气微正压,向5 L反应瓶中依次加入2L丁酮,136.15 g(1.0 mol)6‑甲基水杨醛, 720.65 g(5.0 mol)米氏酸,1050.15 g(5.0 mol)三氟乙酸酐,1.20 g(0.01 mol)三氟乙酸锂。加完后,搅匀,反应液升温至50 ℃反应。保温反应48小时,反应完成。
[0034] 反应液冷却至室温,向其中加入63.59 g(0.6 mol)固体碳酸钠,剧烈搅拌1小时。过滤,滤除固体,收集滤液。向滤液中加入2L石油醚,冷却至0℃,保温过夜,析出大量固体,过滤,收集滤饼得到282.78 g(0.942 mol)黄色固体产品。收率94.2%,产品纯度:98.55%
1
(HPLC);核磁数据:H NMR (400MHz,CDCl3):δ 8.11(s,1H),7.51 (t,1H),7.28(d,1H),
7.09(d,1H), 2.45 (s,3H)。
[0035] 步骤S2:4‑甲基‑3‑对二甲氨基苯甲酰基香豆素的制备向2 L反应瓶中依次加入1L乙二醇二乙醚,282.78 g(0.942 mol) 4‑甲基香豆素‑
3‑甲酸三氟乙酸酐和118.15 g(0.975 mol)N,N‑二甲基苯胺,加完后,搅匀; 然后向其中加入13.51 g(0.09 mol)三氟甲磺酸,搅匀。然后反应液升温至120℃搅拌反应6小时,反应完成。
[0036] 反应液自然冷却至室温,向其中加入200 mL饱和碳酸氢钠溶液体系至碱性。分液,收集有机相。将有机相冷却至0℃,保温析晶8小时,继续析出大量固体,过滤,收集滤饼得到277.54 g(0.903 mol)黄色固体产品。
[0037] 收率95.8%,2步反应总收率90.3%,产品纯度:99.26%(HPLC);核磁数据:1H NMR (400MHz,CDCl3):δ 8.11(s,1H),7.79(d,2H) ,7.51 (t,1H),7.28(d,1H),7.09(d,1H),6.63(d,1H),3.07(s,6H), 2.45 (s,3H)。
对比实施例1
[0038]
[0039] 步骤S1:7‑二乙氨基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐的制备保持氮气微正压,向5 L反应瓶中依次加入2L 二氯乙烷,193.24 g(1.0 mol)4‑(二乙氨基)水杨醛, 158.54 g(1.1 mol)米氏酸,231.03 g(1.1 mol)三氟乙酸酐,8.21 g(0.1 mol)乙酸钠。加完后,搅匀,反应液升温至40 ℃反应。保温反应24小时,反应完成。
[0040] 反应液冷却至室温,向其中加入63.59 g(0.6 mol)固体碳酸钠,剧烈搅拌1小时。过滤,滤除固体,收集滤液。向滤液中加入2L石油醚,冷却至0℃,保温过夜,析出固体,过滤,收集滤饼得到39.66 g(0.111 mol)黄色固体产品。收率11.1%,产品纯度:95.69%(HPLC);核磁数据与实施例1一致。
[0041] 步骤S2:7‑二乙氨基‑3‑噻吩甲酰基香豆素的制备向2 L反应瓶中依次加入1L 二氯乙烷,329.78 g(0.923 mol) 7‑二乙氨基香豆素‑3‑甲酸三氟乙酸酐和79.51 g(0.945 mol)噻吩,加完后,搅匀; 然后向其中加入12.01 g(0.09 mol)三氯化铝,搅匀。然后反应液升温至70℃搅拌反应6小时,反应完成。
[0042] 反应液自然冷却至室温,向其中加入200 mL饱和碳酸氢钠溶液体系至碱性。分液,收集有机相。将有机相冷却至0℃,保温析晶8小时,继续析出固体,过滤,收集滤饼得到27.17 g(0.083 mol)黄色固体产品。
[0043] 收率8.99%,产品纯度:99.15%(HPLC);核磁数据与实施例1一致。
[0044] 从对比实施例1可以看出,当将实施例步骤S1和S2中的催化剂分别换成其它催化剂时,反应收率都出现了急剧下降。该实验结果佐证了本技术方案中所选用的催化剂是独特且高效的。
[0045] 上述实例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围;凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

当前第1页 第1页 第2页 第3页