CN1321965C - 蒽醌衍生物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了蒽醌衍生物的合成方法。本发明合成的蒽醌衍生物,结构如式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ或式Ⅳ,其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6为碳原子数为1-10的烷基;n为0-3的整数。本发明利用易得、使用方便的醌类化合物和炔烃或二炔为原料,与锆(或者钛)配合物、丁基锂发生反应,高产率地合成取代二氢蒽醌衍生物,若再加入DDQ或p-chloranil,则取代二氢蒽醌衍生物可以脱氢生成取代蒽醌衍生物。本发明具有原料易得、操作简便、反应条件温和、产率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及葸醌衍生物的合成方法。
背景技术
葸醌类化合物在自然界中分布很广,种类繁多,在动物、高等植物、真菌及细菌中,它们组成了一类重要的生物介体。此外,多种动物、植物和藻类中的色素、天然染料、维生素K、辅酶Q、某些中药有效成分都含有葸醌类化合物。葸醌衍生物是一种重要的有机化合物,它在生物体系和光电材料方面都有着重要的用途:葸醌衍生物是一种重要的抗生素,具有抗肿瘤、抗菌等作用,广泛地应用于药物中;另外,葸醌衍生物还具有独特的光化学与光物理性质,是重要的光电功能材料,如作为有机光半导体、染料等。葸醌类化合物的应用尚没有其它产品可以代替,在国内外有广阔的市场和发展潜力。
目前,蒽醌衍生物可以从植物中提取,也可以采用化学合成方法进行制备。但是,植物提取方法[文献见(a)Clark,B.;Capon,R.J.;Stewart,M.;Lacey,E.;Tennant,S.;Gill,J.H.J.Nat.Prod.2004,67,1729-1731;(b)Hamzah,A.S.;Jasmani,H.;Ahmad,R.;Baba,A.R.;Lajis,N.H.;Aimi,N.;Kitajima,M.;Takayama,H.J.Nat.Prod.1997,60,36-37.]具有含量低、产物纯度不高等缺点;化学合成葸醌衍生物的方法[文献见(a)Malerich,J.P.;Trauner D.J.Am.Chem.Soc.2003,125,9554-9555;(b)Bingham,S.J.;Tyman,H.P.J.Chem.Soc.Trans.1,1997,3637-3642;(c)Lepage,L.;Lepage,Y.Synthesis,1982,882-884],合成产率低、反应步骤多,而且很难合成高取代葸醌及取代苯环并葸醌衍生物。
发明内容
本发明的目的是提供葸醌衍生物及其合成方法。
本发明所提供的蒽醌衍生物,结构如式I、式II、式III或式IV,
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6为碳原子数为1-10的烷基;n为0-3的整数。
其中,结构如式I或式II的衍生物,可称为二氢葸醌衍生物。
本发明葸醌衍生物的合成方法,包括如下步骤:
1)将溶解在溶剂中的炔烃和锆或钛金属配合物降温到-78℃--30℃,与有机锂试剂进行反应,所述炔烃为碳原子数为4-22的单炔烃或者结构如式V的二炔烃,其中,R5、R6为碳原子数为1-10的烷基;
2)加入亚铜盐和结构如式XIV的醌,在0℃-30℃反应后得到式I或式II的所述葸醌衍生物;其中,n为0-3的整数;
(式XIV)
3)再加入2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌(p-chloranil)或5,6-二氰基-2,3-二氯-1,4-苯醌(DDQ)进行反应,得到式III或式IV的所述蒽醌衍生物。
其中,反应中所用的溶剂为经过无水无氧处理的四氢呋喃;所述锆或钛金属配合物为二氯二茂锆或二氯二茂钛;所述有机锂试剂为正丁基锂;所述亚铜盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜或者氰化亚铜。
反应过程中,所述炔烃:所述锆或钛金属配合物:所述有机锂试剂:所述亚铜盐:所述蒽醌或萘醌:所述2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌或5,6-二氰基-2,3-二氯-1,4-苯醌的摩尔比为1.0-2.0∶1.2∶2.4∶2.0∶1.0-1.5∶1.0-2.0。
反应还以盐酸水溶液、氯化铵溶液、碳酸氢钠溶液或水进行淬灭。
所述得到葸醌衍生物还经过纯化过程,所述纯化过程包括萃取、洗涤、干燥、浓缩和柱层析;所述萃取是以石油醚、正己烷、二氯甲烷或乙醚为萃取剂;所述洗涤包括水洗两次和饱和食盐水洗一次;所述干燥是以无水硫酸镁或无水硫酸钠为干燥剂;所述柱层析是以200-300目硅胶为分离柱,洗脱剂为石油醚,二氯甲烷或乙醚。
以上制备过程中的降温过程可以采用冰浴法,如干冰-丙酮浴、液氮-丙酮浴、冰盐浴等来进行。
在反应中用到二氯二茂锆,二氯二茂钛,DDQ,p-chloranil,1,4-萘醌均为商品化试剂;1,4-葸醌可按照文献方法制备(文献见:Hua,D.H.;Tamura,M.;Huang,X.;Stephany,H.A.;Helfrich,B.A.;Perchellet,E.M.;Sperfslage,B.J.;Perchellet,J.-P.;Jiang,S.;Kyle,D.E.;Chiang,P.K.J.Org.Chem.2002,67,2907-2912.);1,4-并四苯醌、1,4-并五苯醌可也可以参照文献方法(文献见(a)Patney,H.;J.Org.Chem.,1988,53,6106-6109.(b)Smith,J.G.;Dibble,P.W.;Sandborn,R.E.,J.Org.Chem.1986,51,3762-3768.(c)Ried et al CHBEA.M;Chem.Ber.,1958,91,2472-2477.)进行合成。
本发明利用易得、使用方便的醌类化合物和炔烃或二炔为原料,与锆(或者钛)配合物、丁基锂发生反应,高产率地合成取代二氢蒽醌衍生物,若再加入DDQ或p-chloranil,则取代二氢蒽醌衍生物可以脱氢生成取代蒽醌衍生物。本发明具有原料易得、操作简便、反应条件温和、产率高等优点。
具体实施方式
本发明的蒽醌衍生物可以分为两种:二氢蒽醌衍生物(式I、式II)和蒽醌衍生物(式III、式IV),根据其中n值的不同,具体是如下式VI、式VIII(n为0)、式X、式XII(n为1)等四种二氢蒽醌衍生物,以及如下式VII、式IX(n为0)、式XI、式XIII(n为1)等四种蒽醌衍生物,其制备反应方程式可以表述如下:
式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6相同或不同,为碳原子数为1-10的烷基。
从以上反应式来看,当以萘醌为反应物时,可以得到式VI和式VIII的二氢葸醌衍生物,然后以2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌(p-chloranil)或5,6-二氰基-2,3-二氯-1,4-苯醌(DDQ)进行脱氢,即可以得到式VII和式IX的葸醌衍生物;当以葸醌为反应物时,可以得到式X和式XII的二氢葸醌衍生物,脱氢后能得到式XI和式XIII的葸醌衍生物。同样的,以其他的醌类化合物作为反应物(如1,4-并四苯醌、1,4-并五苯醌等),可以得到其他n值的葸醌衍生物。
以下结合具体的实施例进一步描述本发明。
第一部分:二氢蒽醌衍生物的合成
实施例1、1,2,3,4-四乙基-4a,9a-二氢-9,10-葸醌的合成(式VI中R1=R2=R3=R1=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持温度0℃反应10分钟,再加入1.2mmol的1,4-萘醌,此混合物在室温反应12小时,加入3mL的稀盐酸(3N)淬灭反应。然后,用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次;加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物,粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的淡黄色油状液体产品1,2,3,4-四乙基-4a,9a-二氢-9,10-蒽醌197mg,分离产率60%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.86-0.91(m,12H),1.83-1.89(m,2H),2.11-2.37(m,6H),3.59(s,2H),7.67-7.70(m,2H),7.97-8.01(m,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14.20,15.06,20.86,25.07,53.03,126.22,130.57,134.06,135.49,136.75,199.70.
HRMS:C22H26O2,322.1933 required 322.1935.
表明所得化合物结构正确。
实施例2、1,2,3,4-四丁基-4a,9a-二氢-9,10-葸醌的合成(式VI中R1=R2=R3=R1=丁基)
在高纯氮气保护下,向20ml的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂钛,2.0mmol的5-癸炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol溴化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.3mmol的1,4-萘醌,此混合物在室温反应24小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的淡黄色油状液体产品1,2,3,4-四丁基-4a,9a-二氢-9,10-蒽醌270mg,分离产率62%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.80-0.87(m,12H),1.15-1.39(m,16H),1.77-1.84(m,2H),2.08-2.38(m,6H),3.54(s,2H),7.65-7.68(m,2H),7.95-7.97(m,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ13.96,22.81,27.75,31.60,32.02,32.42,53.47,126.12,129.43,133.94,135.51,136.00,199.72.
HRMS:C20H42O2,434.3185,required 434.3184.
表明所得化合物结构正确。
实施例3、1,2,3,4-四乙基-6,7-苯并-4a,9a-二氢-9,10-葸醌的合成(式X中R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴冷却到-30℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.0mmol的1,4-葸醌,此混合物在室温反应8小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤-次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的淡黄色油状液体产品1,2,3,4-四乙基-6,7-苯并-4a,9a-二氢-9,10-葸醌278mg,分离产率75%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.87-0.97(m,12H),1.89-1.96(m,2H),2.19-2.40(m,6H),3.66(s,2H),7.62-7.67(m,2H),8.00-8.03(m,2H),8.54(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14,09,14.87,20.67,24.89,52.78,127.64,128.96,129.84,130.52,131.44,134.97,136.60,199.31
HRMS:C26H28O2,372.2089,required 372.2091.
表明所得化合物结构正确。
实施例4、1,2,3,4-四丙基-6,7-苯并-4a,9a-二氢-9,10-蒽醌的合成(式X中R1=R2=R3=R4=丙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的4-辛炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴冷却到-58℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-葸醌,此混合物在室温反应24小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml正己烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用乙醚做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的淡黄色油状液体产品1,2,3,4-四丙基-6,7-苯并-4a,9a-二氢-9,10-葸醌294mg,分离产率69%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.80-0.90(m,12H),1.21-1.26(m,6H),1.43-1.47(m,2H),1.83-1.89(m,2H),2.09-2.32(m,6H),3.61(s,2H),7.63-7.66(m,2H),8.02-8.05(m,2H),8.53(s,2H):
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14,02,14.10,22.61,23.46,30.09,34.31,53.52,127.81,129.16,130.09,131.67,135.24,135.90,199.80
HRMS:C30H3602,428.2715,required 428.2714.
表明所得化合物结构正确。
实施例5、6,11-diethyl-7,8,9,10-tetrahydrotetracene-5,12(5aH,11aH)-dione的合成 (式VIII中R5=R6=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,1.0mmol的3,9-十二二炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用液氮一丙酮浴冷却到-30℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.5mmol的1,4-萘醌,此混合物在室温反应12小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品215mg,分离产率67%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.85(t,J=7.5Hz,6H),1.52-1.59(m,4H),1.83-1.90(m,2H),2.26-2.38(m,6H),3.62(s,2H),7.67-7.71(m,2H),7.98-8.01(m,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ13.12,23.51,24.47,26.05,52.99,126.18,128.85,131.89,133.99,135.46,199.82
HRMS:C22H24O2,320.1776,required 320.1774.
表明所得化合物结构正确。
实施例6、5,14-Diethyl-1,2,3,4,5a,13a-hexahydro-pentacene-6,13-dione的合成(式XII中R5=R6=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,1.0mmol的3,9-十二二炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-30℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-葸醌,此混合物在室温反应6小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品5,14-Diethyl-1,2,3,4,5a,13a-hexahydro-pentacene-6,13-dione233mg,分离产率63%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe1)δ0.88(t,J=7.5Hz,6H),1.55-1.62(m,4H),1.89-1.96(m,2H),2.25-2.42(m,6H),3.69(s,2H),7.63-7.67(m,2H),8.02-8.05(m,2H),8.55(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ13.22,23.56,24.49,26.10,52.99,127.85,128.99,129.13,130.02,131.61,132.03,135.16,199.70
HRMS:C26H26O2,370.1933 required 370.1929.
表明所得化合物结构正确。
实施例7、1,2,3,4-Tetraethyl-4a,14a-dihydro-pentacene-5,14-dione(式I中n=2.R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴冷却到-30℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.0mmol的1,4-并四苯醌,此混合物在室温反应8小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的淡黄固体产品1,2,3,4-Tetraethyl-4a,14a-dihydro-pentacene-5,14-dione-蒽醌295mg,分离产率70%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.87-0.97(m,12H),1.89-1.96(m,2H),2.19-2.40(m,6H),3.66(s,2H),7.62-7.67(m,2H),8.00-8.03(m,2H),8.54(s,2H),8.62(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14,09,14.87,20.67,24.89,52.78,127.64,128.96,129.84,130.23,130.52,131.44,132.3,134.97,136.60,199.31
HRMS:C30H30O2,422.2237,required 422.2246.
表明所得化合物结构正确。
实施例8、1,2,3,4-Tetraethyl-4a,16a-dihydro-hexacene-5,16-dione(式I中n=3,R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴冷却到-30℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-并五苯醌,此混合物在室温反应8小时。加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的淡黄固体产品1,2,3,4-Tetraethyl-4a,16a-dihydrohexacene-5,16-dione-葸醌373mg,分离产率79%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ0.87-0.97(m,12H),1.89-1.96(m,2H),2.19-2.40(m,6H),3.66(s,2H),7.62-7.67(m,2H),8.00-8.03(m,2H),8.07-8.09(s,2H) 8.54(s,2H),8.62(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14,09,14.87,20.67,24.89,52.78,127.64,128.96,129.84130.10,130.23,130.52,131.44,132.3,132.5,134.97,136.60,199.31
HRMS:C34H32O2,472.2402,required 472.2402.
表明所得化合物结构正确。
第二部分:醌的合成
实施例9、1,2,3,4-四乙基-9,10-蒽醌的合成(式VII中R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-萘醌,此混合物在室温反应12小时。再加入2mmol的四氯苯醌(p-chloranil)并在50℃反应6小时。反应完成后加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色油状液体产品1,2,3,4-四乙基-9,10-蒽醌256mg,分离产率79%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ1.20(t,J=7.5Hz,6H),1.29(t,J=7.5Hz,6H),2.81(q,J=7.5Hz,4H),3.15(broad,4H),7.62-7.65(m,2H),8.02-8.05(m,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ15.49,15.65,22.42,23.62,126.02,132.30,133.01,l35.10,143.70,148.05,187.18.
HRMS:C22H24O2,320.1776,required 320.1779.
表明所得化合物结构正确。
实施例10、1,2,3,4-四乙基-6,7-苯并-9,10-蒽醌的合成(式XI中R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-葸醌,此混合物在室温反应24小时。再加入1.5mmol的DDQ并在50℃反应6小时。反应完成后加入3ml的稀盐酸(3N),用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色油状液体产品1,2,3,4-四乙基-6,7-苯并-9,10-葸醒278mg,分离产率65%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDC3,SiMe4)δ1.23(t,J=7.5Hz,6H),1.36(t,J=7.5Hz,6H),2.85(q,J=7.5Hz,4H),3.20(broad,4H),7.60-7.63(m,2H),8.00-8.04(m,2H),8.58(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ15.51,15.72,22.46,23.70,127.61,128.77,129.80,131.92,133.43,135.01,143.78,148.14,187.32.
HRMS:C26H26O2,370.1933,required 370.1937.
表明所得化合物结构正确。
实施例11、1,2,3,4-四丙基-6,7-苯并-9,10-蒽醌的合成(式XI中R1=R2=R3=R4=丙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的4-辛炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.4mmol的1,4-蒽醌,此混合物在室温反应12小时。再加入2mmol的DDQ并在50℃反应8小时。反应完成后加入3mL的稀盐酸(3N),用30ml二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品1,2,3,4-四丙基-6,7-苯并-9,10-葸醌371mg,分离产率87%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ1.09-1.18(m,12H),1.49-1.59(m,4H),1.62-1.72(m,4H),2.70-2.75(m,4H),3.10(broad,4H),7.58-7.61(m,2H),7.99-8.02(m,2H),8.57(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ15.06,15.13,24.72,24.86,32.23,32.84,127.56,128.72,129.75,131.96,133.36,135.00,142.47,147.04,187.36.
HRMS:C30H34O2,426.2559,required 42561.
表明所得化合物结构正确。
实施例12、6,11-diethyl-7,8,9,10-tetrahydrotetracene-5,12-dione的合成(式IX中R5=R6=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,1.0mmol的3,9-十二二炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.5mmol的1,4-萘醌,此混合物在室温反应12小时。再加入2mmol的四氯苯醌并在50℃反应4小时。反应完成后加入3ml的稀盐酸(3N),用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品226mg,分离产率71%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ1.29(t,J=7.2Hz,6H),1.79-1.82(m,4H),2.86-2.90(m,4H),3.08(t,J=7.2Hz,4H),7.63-7.66(m,2H),8.03-8.06(m,2H);13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14.09,22.46,23.13,27.34,125.97,131.07,132.91,135.05,143.34,143.76,187.04HRMS:C22H22O2,318.1620,required 318.1617.
表明所得化合物结构正确。
实施例13、5,14-Diethyl-1,2,3,4-tetrahydro-pentacene-6,13-dione的合成(式XIII中R5=R6=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,1.0mmol的3,9-十二二炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.3mmol的1,4-蒽醌,此混合物在室温反应6小时。再加入2mmol的四氯苯醌并在50℃反应6小时。反应完成后加入3ml的稀盐酸(3N),用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品250mg,分离产率68%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ1.33(t,J=7.2Hz,6H),1.79-1.84(m,4H),2.88-2.90(m,4H),3.13(t,J=7.2Hz,4H),7.57-7.60(m,2H),7.97-8.00(m,2H),8.55(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ14.16,22.46,23.23,27.36,127.50,128.62,129.68,131.83,132.13,134.90,143.39,143.78,187.09,131.07,132.91,135.05,143.34,143.76,187.04.
HRMS:C26H24O2,368.1776,required 368.1771.
表明所得化合物结构正确。
实施例14、1,2,3,4-Tetraethyl-pentacene-5,14-dione(式III中n=2,R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-并四苯醌,此混合物在室温反应24小时。再加入1.4mmol的DDQ并在50℃反应6小时。反应完成后加入3ml的稀盐酸(3N),用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品1,2,3,4-Tetraethyl-pentacene-5,14-dione306mg,分离产率73%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe1)δ1.23(t,J=7.5Hz,6H),1.36(t,J=7.5Hz,6H),2.85(q,J=7.5Hz,4H),3.20(broad,4H),7.60-7.63(m,2H),8.00-8.04(m,2H),8.58(s,2H),8.72(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ15.51,15.72,22.46,23.70,127.61,128.77,129.80,130.2,131.92,132.3,133.43,135.01,143.78,148.14,187.32.
HRMS:C30H28O2,420.2079,required 420.2089.
表明所得化合物结构正确。
实施例15、1,2,3,4-Tetraethyl-hexacene-5,16-dione(式III中n为3,R1=R2=R3=R4=乙基)
在高纯氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管加入1.2mmol二氯二茂锆,2.0mmol的3-己炔以及5mL无水无氧处理过的四氢呋喃溶剂,搅拌均匀,用干冰-丙酮浴或者液氮-丙酮浴冷却到-78℃,加入2.4mmol正丁基锂溶液维持10分钟,然后在室温下反应1小时。加入2.0mmol氯化亚铜维持反应温度0℃10分钟,再加入1.1mmol的1,4-并五苯醌,此混合物在室温反应24小时。再加入1.6mmol的DDQ并在50℃反应6小时。反应完成后加入3ml的稀盐酸(3N),用30mL二氯甲烷萃取三次,滤液合并,用水洗涤两次,饱和食盐水洗涤一次。加入硫酸镁干燥30分钟,过滤,滤液旋转蒸发浓缩得到粗产物。粗产物用二氯甲烷做洗脱剂柱分离(300目硅胶),得到纯度大于99%的黄色固体产品1,2,3,4-Tetraethyl-hexacene-5,16-dione 390mg,分离产率83%。
该化合物的核磁数据和高分辨质谱数据:
1H NMR(CDCl3,SiMe4)δ1.23(t,J=7.5Hz,6H),1.36(t,J=7.5Hz,6H),2.85(q,J=7.5Hz,4H),3.20(broad,4H),7.60-7.63(m,2H),8.00-8.04(m,2H),8.54(s,2H),8.58(s,2H),8.72(s,2H);
13C NMR(CDCl3,SiMe4)δ15.51,15.72,22.46,23.70,127.61,128.77,129.80,130.2130.4,131.92,132.3,132.7,133.43,135.01,143.78, 148.14,187.32.
HRMS:C34H30O2,470.2250,required 470.2246.
表明所得化合物结构正确。
Claims (6)
1、式I、式II、式III和式IV所示的蒽醌衍生物的合成方法,包括如下步骤:
1)将溶解在溶剂中的炔烃和锆或钛金属配合物降温到-78℃--30℃,与有机锂试剂进行反应,所述炔烃为碳原子数为4-22的单炔烃或者结构如式V的二炔烃,其中,R5、R6为碳原子数为1-10的烷基;
2)加入亚铜盐和结构如式XIV的醌,在0℃-30℃反应后得到式I或式II的所述蒽醌衍生物;其中,n为0-3的整数;
3)再加入2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌或5,6-二氰基-2,3-二氯-1,4-苯醌进行反应,得到式III或式IV的所述蒽醌衍生物;
(式III)
(式IV)
其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6为碳原子数为1-10的烷基;n为0-3的整数。
2、根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述溶剂为经过无水无氧处理的四氢呋喃;所述锆或钛金属配合物为二氯二茂锆或二氯二茂钛;所述有机锂试剂为正丁基锂;所述亚铜盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜或者氰化亚铜。
3、根据权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:所述炔烃∶所述锆或钛金属配合物∶所述有机锂试剂∶所述亚铜盐∶所述蒽醌或萘醌∶所述2,3,5,6-四氯-1,4-苯醌或5,6-二氰基-2,3-二氯-1,4-苯醌的摩尔比为1.0-2.0∶1.2∶2.4∶2.0∶1.0-1.5∶1.0-2.0。
4、根据权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:反应还以盐酸水溶液、氯化铵溶液、碳酸氢钠溶液或水进行淬灭。
5、根据权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:所述得到蒽醌衍生物还经过纯化过程。
6、根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于:所述纯化过程包括萃取、洗涤、干燥、浓缩和柱层析;所述萃取是以石油醚、正己烷、二氯甲烷或乙醚为萃取剂;所述洗涤包括水洗两次和饱和食盐水洗一次;所述干燥是以无水硫酸镁或无水硫酸钠为干燥剂;所述柱层析是以200-300目硅胶为分离柱,洗脱剂为石油醚,二氯甲烷或乙醚。
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