7_羟基异黄酮阿魏酸酯衍生物的设计与合成

　　【摘要】 目的：设计与合成7_羟基异黄酮阿魏酸酯衍生物。方法：从间苯二酚和对位取代苯乙酸开始，经多步反应，合成出目标化合物。结果：合成了7个7_羟基异黄酮阿魏酸酯衍生物，其结构经核磁共振氢谱、红外光谱、质谱确证。结论：所得到的7_羟基异黄酮阿魏酸酯衍生物均未见文献报道，可供进一步药理研究。

　　【关键词】 合成;异黄酮;阿魏酸

　　Design and Synthesis of 7_hydroxy Isoflavone Ferulate DerivativesZHOU Bei_dou，ZHANG Lu_mian，ZHENG Jin_hong

　　(Department of Chemistry，Shantou University Medical College，Shantou515041，China)

　　[Abstract]Objective： To design and synthesize the derivatives of 7_hydroxy isoflavone ferulate. Methods： The target compounds were synthesized by multi_step from resorcinol and p_substituted phenylacetic acid as the starting material. Results：Seven compounds were synthesized. Their structures were confirmed by 1HNMR, IR and MS. Conclusion：All of the compounds have not been reported in literature. Their pharmacological activities can be studied further.

　　[Key Words]synthesis，isoflavone，ferulic acid

　　异黄酮为植物类雌激素，在人体内具有生理、抗肿瘤、提高抗氧化酶活性、预防心血管疾病、延缓衰老、神经保护及抗神经退行性疾病等活性。阿魏酸主要存在于川芎、当归、川牛膝中，具有抗自由基、抗脂质过氧化及抑制血小板聚集、抗血栓形成等作用。作者设计将阿魏酸中的羧基与7_羟基异黄酮化合物中的羟基缩合成酯，希望所合成的目标化合物可发挥上述两类化合物的协同药理作用。另将目标化合物中阿魏酸母核上酚羟基进行酯化，增加7_羟基异黄酮阿魏酸酯衍生物的脂溶性以提高生物利用度。经过合成工艺的探索，找到了比较可行的合成路线。

　　1仪器与试剂

　　Magna 750红外光谱仪(Nicolet公司，美国。KBr压片);AVANCE 400MHz核磁共振波谱仪(Brucker Biospin公司，瑞士。TMS为内标);Q TRAP质谱仪(应用生物系统公司，美国)。间苯二酚(国药集团化学试剂有限公司，中国);苯乙酸(上海厚励贸易有限公司，中国);对甲基苯乙酸(上海嘉辰化工有限公司，中国);草酰氯(上海晶纯试剂有限公司， 中国); 其它试剂均为国产分析纯。

　　2合成方法

　　217_羟基异黄酮合成

　　211无水氯化锌法①2，4_二羟基苯基苄基酮合成：在100?mL带干燥管的三颈瓶中，依次加入22?g间苯二酚(002?mol)、61?g苯乙酸(0045?mol)、41?g新熔融的无水氯化锌(003?mol)，搅拌，加热至120?℃，恒温反应25?h。反应完毕后，将反应液倒入300?mL沸水，搅拌，取有机层。用氯仿过柱，蒸除溶剂，得棕黄色固体。用无水乙醇重结晶，得淡棕色针状晶体182?g(收率399%)。熔点：113～115?℃，同文献[1]。②7_羟基异黄酮的合成：在100?mL带干燥管的三颈瓶中加入2，4_二羟基苯基苄基酮182?g(80?mmol)和15?mL二甲基甲酰胺(DMF)，充分搅拌，得液Ⅰ。称取250?g PCl5(12?mmol)。在冰浴下分批加到15?mL DMF中，充分搅拌，得液Ⅱ。在30?min内，70?℃以下，用滴液漏斗将液Ⅱ加入液Ⅰ中。滴加完毕后，搅拌加热至100?℃，薄层色谱板(TLC)跟踪点样，反应4?h。反应完毕后，将反应液倒入700?mL冰水中，静置，析出黄色固体，抽滤，用体积分数95%的乙醇重结晶，得淡粉色粉末状固体065?g(收率341%)。熔点：207～209?℃，同文献[1](图1)。

　　212“一锅法”在100?mL带干燥器的三颈瓶中，加入11?g间苯二酚(10?mmol)与136?g苯乙酸(10?mmol)，再加入10?mL的三氟化硼乙醚溶液，搅拌，加热至100?℃，反应4?h。得液Ⅰ。称取313?g PCl5(15?mmol)。在冰浴下分批加到20?mL DMF中，充分搅拌，得液Ⅱ。在30?min内，70?℃以下，用滴液漏斗将液Ⅱ加入液Ⅰ中。滴加完毕后，搅拌加热至100?℃，TLC跟踪点样，反应6?h。反应完毕后，将反应液倒入700?mL冰水中，静置，使之充分析出暗红色粘稠物。取有机层，用95%乙醇重结晶，得淡红色粉末状晶体13?g(收率520%)。熔点：207～209?℃，同文献[1](图1)。

　　224′_甲基_7_羟基异黄酮合成

　　用4′_甲基苯乙酸取代苯乙酸，方法同7_羟基异黄酮“一锅法”。得淡红色粉末状固体(收率530%)。熔点242～246?℃，同文献[2](图1)。

　　23阿魏酸及其衍生物合成

　　按文献[3]合成得阿魏酸，白色结晶，熔点173～174?℃。芥子酸，黄色结晶，熔点186～189?℃。5_硝基阿魏酸，黄色结晶，熔点230～232?℃。3_乙氧基_4_羟基苯丙烯酸，白色结晶，熔点154～157?℃(图2)。

　　243_甲氧基_4_乙氧羰氧基苯丙烯酸及其衍生物合成

　　称取24?g NaOH(618?mmol)，加到25?mL水中，搅拌，得NaOH溶液。将40?g阿魏酸(206?mmol)加到NaOH溶液中，溶解后，缓慢加入24?mL氯甲酸乙酯(247?mmol)。室温下搅拌反应3?h。反应完毕后，加盐酸至pH 1～2，析出固体，抽滤，烘干，得50?g淡黄色固体。用丙酮重结晶，得42?g淡黄色晶体(收率766%)。熔点175～178?℃，同文献[4]。

　　以阿魏酸衍生物代替阿魏酸同法反应得：35_二甲氧基_4_乙氧羰氧基苯丙烯酸为红色晶体，熔点178～179?℃。3_甲氧基_5_硝基_4_乙氧羰氧基苯丙烯酸为黄色晶体，熔点206～208?℃。3_乙氧基_4_乙氧羰氧基苯丙烯酸为淡红色晶体，熔点138～140?℃(图3)。

　　257_(3_甲氧基_4_乙氧羰氧基苯丙烯酰)_氧异黄酮及其衍生物合成

　　称取20?g 3_甲氧基_4_乙氧羰氧基苯丙烯酸(76?mmol)，溶于15?mL氯仿中，再加入08?mL吡啶。冰浴下缓慢加入084?mL草酰氯(94?mmol)，搅拌片刻后，撤去冰浴。室温下反应1?h。反应完毕后，减压蒸除溶剂，得淡黄色粘稠物。再依次加入15?mL氯仿，18?g 7_羟基异黄酮(76?mmol)和2?mL三乙胺。室温下搅拌反应3?h。反应完毕后，用质量分数5%的NaOH溶液40?mL×3洗涤，取有机层，减压蒸除溶剂，用乙酸乙酯重结晶。得白色针状晶体20?g(收率530%)，熔点159～161?℃，同文献[5]。

　　用4_乙氧羰氧基苯丙烯酸衍生物分别与7_羟基异黄酮和4′_甲基_7_羟基异黄酮反应，得到7个目标化合物(合成路线见图4、5。基本结构见图6，物理常数见表1，波谱数据见表2)。表1目标化合物(T1～7)的物理常数

　　3讨论

　　在合成过程中，阿魏酸的酰化是关键，仪器要干燥，并将草酰氯慢慢滴入外放冰浴的阿魏酸溶液中。搅拌片刻后，移去冰浴。室温下搅拌反应，可见反应液逐渐澄清，证明酰化成功。反应1?h后，蒸除溶剂。阿魏酸酰氯可以直接与7_羟基异黄酮或其衍生物反应。最后用5%的NaOH溶液洗涤，使未完全酯化的反应物成钠盐，溶解在水相中。而生成物不会与NaOH反应，溶解在有机相中，容易被提取。

　　阿魏酸上4位酚羟基是抗氧化、清除自由基所需的基团，但在制备阿魏酰氯及其类似物时，需先将4位酚羟基予以保护。我们弃用常见的乙酰化保护方法，而选用氯甲酸乙酯与阿魏酸及其类似物反应保护酚羟基，不但收率高，而且所得到的乙氧甲酰酯类比乙酰酯类更易在体内经酶催化或非酶催化水解而重新露出酚羟基，从而使目标化合物7_羟基异黄酮阿魏酸酯衍生物以前药的形式在体内起作用。另一方面，得到的乙氧甲酰酯脂溶性增加，并易透过各种生物膜来提高目标化合物的生物利用度。根据电子理论阿魏酸4位酚羟基的邻位有推电子基团，可增强其抗氧化活性;吸电子基团会降低其抗氧化活性。因此阿魏酸3、5位取代基引起的抗氧化活性顺序为3、5_二甲氧基>3_乙氧基>3_甲氧基>3_甲氧基_5_硝基。所以目标化合物T3、T6和T7抗氧化活性较强，而T4和T5抗氧化活性较弱。7_羟基异黄酮的结构与雌二醇相似，7_羟基异黄酮4′位被推电子作用的甲基取代后，抗氧化作用增强。甲基与羟基为电子等排体，因此7_羟基异黄酮4′位被甲基取代后，结构与雌二醇更为相似，药理活性增强。

　　王晓莉等[4]设计与合成了7_羟基黄酮阿魏酸酯。作为苯氧乙酸酯药物，考察其降血脂作用。本实验将7_羟基异黄酮换成7_羟基黄酮后，仍保留苯氧乙酸酯结构。异黄酮与黄酮的差异在于，异黄酮的结构与雌二醇类似，除具有预防心血管疾病、抗氧化活性的作用外，还具有神经保护及抗神经退行疾病的作用。作为植物类雌激素的异黄酮能激活大脑内的雌激素受体，可改善阿尔茨海默患者的学习和记忆功能。因此下一步我们将根据所合成的目标化合物的相对活性顺序，进行上述方面的药理活性研究。

　　【参考文献】

　　[1]颜振仁, 端振英, 武引文, 等. 抗骨质疏松药依普黄酮的合成[J]. 河北医科大学学报, 2003, 24(2): 92-93.

　　[2]LEI Ying_jie, YANG　Yong_zhong, LIU Hong, et al. Synthesis and preliminary studies on the bioactivities of 7_hydroxy_4′_methyl_isoflavone[J]. Chinese Journey of Medicinal Chemistry, 2001, 11(5): 270-273.

　　[3]黄华永, 沈海星, 郑锦鸿. 阿魏酸及其类似物的合成及其清除自由基活性研究[J]. 中国新药杂志, 2006, 15(6): 454-457.

　　[4]王晓莉, 徐鸣夏, 谢益龙. 7_羟基黄酮衍生物的合成[J]. 华西药学杂志, 1999, 14(5～6): 309-314.[5]WANG Qiu_an, CHEN He, TANG Jiang_guo, et al. One pot synthesis of hydroxylisoflavones[J]. Chinese Journey of Synthetic Chemistry, 2006, 14(1): 86-87.