合成论文

催化合成查尔酮及其衍生物的最新进展

摘要：查尔酮及其衍生物是一种重要的有机中间体,为多种药用植物的有效成分，具有广泛的生物学活性；本文综述了近年来合成查尔酮及其衍生物的各种催化剂。把催化剂分为碱性催化刺、酸性催化剂、有机金属化合物催化剂和金属化合物催化剂等。并分析了各种催化剂合成方法的优缺点、催化剂的选择及其适用条件，最终认为查尔酮将以绿色无污染为发展方向投入生产。

关键字：查尔酮; 查尔酮衍生物; 催化剂; 合成; 绿色.

查尔酮及其衍生物是芳香醛酮发生交叉羟醛缩合的产物，其基本骨架结构为l, 3-二苯基丙烯酮。查尔酮类化合物是一类广泛存在于甘草、红花等药用植物中的天然有机化合物，由于其分子结构具有较大的柔性，能与不同的受体结合，因此具有广泛的生物活性[1-2]。近年来科学工作者对其进行了广泛而深入的研究，特别是在抗肿瘤、抗寄生虫、抗HIV、抗炎等多种生物学活性研究与开发上，取得了较快的研究进展。Laliberte R[3]曾报道了查尔酮具有抗蛲虫作用。何克勤等[4]在1996年报道了查尔酮的抗过敏性，表现了多种药理作用。De Vincenzo R等[5]在2000年发现了类黄酮化合物中的查尔酮，具有化学预防和抗肿瘤活性。Woo等[6]报道Butein对大鼠慢性肝损伤具有较好的保护作用。因此，查尔酮及其衍生物越来越受到人们的重视。

查尔酮的经典合成方法是使用强碱如醇钠或者强酸在无水乙醇中催化苯乙酮

和苯甲醛的羟醛缩合，该反应体系对设备腐蚀较大，产物不易分离，污染严重，而且副反应多，产率较低，产率在10％一70％。大量的查尔酮及其衍生物是在催化剂

存在下，苯甲醛或其衍生物与苯乙酮或其衍生物通过Claisen-Schmidt 缩合反应合成的。目前，已研究出许多合成查尔酮及其衍生物的催化剂。

1、催化剂研究

1.1 碱性催化剂

1998年，Felipe 等[7]以NaOH 为催化剂，甲醇为溶剂，以芳香醛和甲基酮为原料，室温下合成了具有抗炎活性的查尔酮衍生物，产率60％-96％。反应方程式为：

R 4

R 3R 2

R 1

H

O +R 5

R 6

R 7

R 8

O

NaOH/MeOH

rt

R 4

R 3R 2

R 1

R 8

R 7R 6

R 5

O

2007年，董秋静等报道[8]以苯甲醛和苯乙酮衍生物为原料，在氢氧化钠乙醇水溶液中，室温下制备了一系列的查尔酮衍生物。方法简单，操作容易，反处理方便，收率在60%-90%之间，特别适合于羟基查尔酮的合成，但缺点是该反应体系对设备腐蚀性比较大。

R 1

COCH 3

+

CHO

R 2

NaOH/CH 3CH 2OH

室温

R 1

H C O

C

H R 2R 1=0H R 1R 1R 1===H 0H Br R 2R 2R 2R 2====H

0H Br

Br

2008年，Ahmed 等[9]先把2-羟基苯乙酮接枝在Merrifiehl 树脂上，然后用树脂连接的2-羟基苯乙酮与香草醛在NaOMe （0.5 mol ／L 的甲醇溶液）催化下进行缩合反应，得到树脂连接的查尔酮”。同年，党珊等[10]以未保护羟基的取代邻羟基查尔酮和取代苯甲醛为原料，在稀NaOH/乙醇溶液中，室温反应，合成了23种2’-羟基查尔酮，收率48%-90%。该法反应条件温和，步骤简捷，为类似化合物的合成提供了依据。其缺点是查尔酮衍生物不易分离，且反应污染比较严重。

R

O

+

R 1

OHC

NaOH/EtOH

R

OH

R 1

使用碱性催化剂催化合成查尔酮的方法，是目前实验室中最为常用的，但是产品收率较低(10％一70％)，而且副产物多。

1．2 酸性催化剂

许多Lewis酸如AlCl

3，TiCl

3

，SnCl

4

，FeCl

3

，ZnCl

2

，BCl

3

以及部分稀土氯化物

都可以催化芳香醛酮的羟醛缩合。4-羟基苯乙酮或2，4-二羟基苯乙酮与取代苯甲醛在乙二醇溶液中，以硼酸为催化剂，于110～120℃反应6h，再经柱分离精制得羟基查尔酮衍生物．收率为30％～54％。此法虽然收率低，但较酚羟基保护法反应步骤短，易于分离和精制，为研究多羟基查尔酮衍生物的生物活性，提供了简便的合成方法。其合成的13个羟基查尔酮衍生物的保肝药理作用正在进行中[11]。

OH

OH +CH3COOH

ZnCl2

HO

OH

COCH 3R

OHC

H3BO4,HOCH2CH2OH

HO

OH O

R

Narender等[12]以BF

3-Et

2

O为催化剂，室温下用取代的苯乙酮和芳香醛进行缩合

反应15-150 min，合成一系列查尔酮衍生物，产率75％一96％。BF

3-Et

2

O能用于含

酯基和酰胺基物料的缩合反应，而这种类型的反应不能用NaOH或KOH来催化，因为酯和酰胺会发生水解。

1.3 金属有机化合物催化剂

1990年，钟琦等报道[13]了芳香碲Ylide与醛在碱性条件下的偶联制备查尔酮，收率64％-85％。不仅是THF-K2CO3，制备比较困难，且价格昂贵。

Jean等以双一三甲基硅烷基氨基化锂[1ithium-bis(trimethylsilyl)amide，LiHMDS]为催化剂，THF为溶剂，合成查尔酮衍生物，但产率随酚羟基数的增多而降低，当使用叔丁基-二苯基甲硅烷基(tert-butyldiphenylsilyl，TBDPS)或苄基做保护基，-78℃下反应，产率33％～40％[14]。

R3

R1O

OR2O +

R5

R4

H

O

LiHMDS

THF

OR2

R1O R3

O

R4

R5

Daniel等[15]用钯催化-锡氢化法（Pd(dba)

2-PPh

3

-n-Bu

3

SnH）合成三芳基查尔酮，

总产率93％，其中高Rf值的顺式(z)产率37％，低Rf值的反式(E)产率56%.

1.4 金属化合物催化剂

陆文兴[16]使用KF-Al

20

3

作为催化剂，合成了多种查尔酮。其特点是：制备简单，

提纯方便，且催化剂可反复使用，但是反应时间太长，产率不高（55%-90%）。