一步綠色合成羥基查爾酮和二氫黃酮的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一步綠色合成羥基查爾酮和二氫黃酮的方法，屬于有機化學領域。
【背景技術】
[0002] 查爾酮類是黃酮類化合物的一類，具有酪氨酸酶抑制活性，還有抗菌、抗癌、抗炎 和抗氧化等活性。天然的查爾酮廣泛存在于水果、蔬菜、香料、茶、大豆食品和一些中草藥 中。目前查爾酮合成的主要方法是芳香醛和苯乙酮在堿性條件下通過Clasein-Schmidt縮 合反應。在過去幾十年中，來自世界各地的研究人員開發了不少合成查爾酮的方法。然而， 這些方法有很多缺陷，如苛刻的反應條件、有毒試劑和金屬催化劑、強酸強堿、油狀產物、過 長反應時間、低產率、低選擇性以及繁瑣的后處理程序。另外，在大部分情況下，合成羥基查 爾酮衍生物需要保護和去保護羥基，不僅增加反應步數和時間，同時也增加使用有毒或有 害試劑的機會。目前雖然也有一些綠色合成方法，如使用氫氧化鈣做催化劑，用乙二醇作為 反應溶劑等，但這些綠色合成方法同樣存在著低產率、油狀產物和繁瑣后處理等問題。二氫 黃酮類通常由查爾酮環合而得，在合成二氫黃酮類時，存在與查爾酮合成同樣的問題，并且 需要再查爾酮的基礎上多一步反應。
[0003] 綠色合成方法學因其環境友好、減污減排等特性，在科學研究和工業應用領域具 有深遠的研究意義和重要的應用價值。隨著環保、經濟和社會要求的日益提高，以采用無 毒無害原料、固體酸/堿催化劑和綠色溶劑為代表的綠色合成化學已成為國內外研究的焦 點。本發明通過使用溫和的方法，選用無毒溶劑作為反應溶劑，并選用無毒催化劑，一步法 綠色合成羥基查爾酮和羥基二氫黃酮。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于解決目前合成羥基類查爾酮和二氫黃酮化合物存在使用有毒 試劑和金屬催化劑、強酸強堿、油狀產物、過長反應時間、低產率、低選擇性以及繁瑣的后處 理程序等問題，提供一種操作簡單、可以獲得純度高的羥基查爾酮和羥基二氫黃酮的新方 法。所述羥基查爾酮的通式如式I所示，羥基二氫黃酮的通式如式II所示：
[0006]式中R1=R2=R3=R4=R5 =氫原子⑶，羥基（OH)。
[0007] 所述方法，是在硼酸的催化下，羥基苯乙酮衍生物與2,4-二羥基苯甲醛在聚乙二 醇400中通過羥醛縮合反應，首先生成羥基查爾酮（I)，生成的羥基查爾酮進一步環化得到 羥基二氫黃酮（II)。通過該方法合成的產物進一步通過萃取、硅膠柱層析、凝膠柱層析或萃 取、凝膠柱層析、制備型液相色譜分離后，得到羥基查爾酮和羥基二氫黃酮。
[0008] 在本發明的一種實施方式中，所述羥基查爾酮的結構式如式III、V、VII或IX所 不。
[0009] 在本發明的一種實施方式中，所述羥基二氫黃酮的結構式如IV、VI、VIII或X所 不。
[0011] 在本發明的一種實施方式中，制備化合物（III)或（IV)的方法包括以下步驟：
[0012] (1)以摩爾比為2 :1的2,4_二羥基苯甲醛和2-羥基苯乙酮為原料，在硼酸的催 化下，以聚乙二醇400為溶劑，于120°C反應6小時；
[0013] (2)反應液用乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷萃取3次，有機相濃縮得干燥樣品；
[0014] (3)干燥樣品上硅膠柱，對于2'，2,4_三羥基查爾酮，以二氯甲烷：甲醇（50:l，v/ v)洗脫；對于2'，4' -二羥基二氫黃酮，以二氯甲烷洗脫；
[0015] (4)步驟（3)收集的目的物洗脫液樣品濃縮得干燥樣品，再經硅膠柱層析、 S印hadexLH-20凝膠柱層析分離，得到2'，2,4_三羥基查爾酮（III)或2'，4'_二羥基二氫 黃酮（IV)。
[0016] 在本發明的一種實施方式中，制備化合物（V)和（VI)的方法包括以下步驟：
[0017] (1)以摩爾比為2 :1的2,4_二羥基苯甲醛和2,6_二羥基苯乙酮為原料，在硼酸 的催化下，以聚乙二醇400為溶劑，于120°C反應6小時；
[0018] (2)反應液用乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷等萃取3次，有機相濃縮得干燥樣 品；
[0019] (3)干燥樣品上硅膠柱，分別以二氯甲燒、二氯甲烷-甲醇（25 :1)、二氯甲烷-甲 醇（10:1)洗脫；
[0020] (4)對于2'，6'，2,4-四羥基查爾酮，收集步驟（3)二氯甲烷-甲醇（10:1)洗脫 部位，對于5,2'，4'_三羥基二氫黃酮，收集步驟（3)二氯甲烷-甲醇（25:1)洗脫部位，收 集的洗脫液樣品濃縮得干燥樣品，再經硅膠柱層析、SephadexLH-20凝膠柱層析分離，分別 得到2'，6'，2,4-四羥基查爾酮（V)或5, 2'，4' -三羥基二氫黃酮（VI)。
[0021] 在本發明的一種實施方式中，制備化合物（VII)和（VIII)的方法包括以下步驟：
[0022] (1)以摩爾比為2 :1的2,4_二羥基苯甲醛和2,4_二羥基苯乙酮為原料，在硼酸 的催化下，以聚乙二醇400為溶劑，于120°C反應6小時；
[0023] (2)反應液用乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷萃取3次，有機相濃縮得干燥樣品；
[0024] (3)干燥樣品上硅膠柱，以二氯甲烷：甲醇（20 :1，v/v)洗脫；
[0025] (4)步驟（3)收集的洗脫液樣品濃縮得干燥樣品，再經S印hadexLH-20凝膠柱層 析、制備型高效液相色譜分離得到2'，4'，2,4-四羥基查爾酮（VII)和7, 2'，4'-三羥基二 氫黃酮（VIII)。
[0026] 在本發明的一種實施方式中，制備化合物（IX)和（X)的方法包括以下步驟：
[0027] (1)以摩爾比為2 :1的2,4_二羥基苯甲醛和2,4,6_三羥基苯乙酮為原料，在硼 酸的催化下，以聚乙二醇400為溶劑，于120°C反應6小時；
[0028] (2)反應液用乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷萃取3次，有機相濃縮得干燥樣品；
[0029] (3)干燥樣品上硅膠柱，以二氯甲烷：甲醇（15 :1，v/v)洗脫；
[0030] (4)步驟（3)收集的洗脫液樣品濃縮得干燥樣品，再經SephadexLH-20凝膠柱層 析、制備型高效液相色譜分離得到2'，4'，6'，2,4-五羥基查爾酮（IX)和5, 7, 2'，4'-四羥 基二氫黃酮（X)。
[0031] 本發明的有益之處在于：提供一種一步法綠色合成羥基查爾酮和羥基二氫黃酮的 方法，具有操作簡單、溫和環保、產品純度高等優點。
【具體實施方式】
[0032] 實施例1 2'，2,4-三羥基查爾酮的制備方法
[0033] 稱取0? 036mol2,4_二羥基苯甲酸、0? 018mol2_羥基苯乙酬、2.Ig棚酸于50mL 圓底燒瓶中，加入25mL的PEG400攪拌溶解，置于120°C油浴中攪拌回流6h，TLC跟蹤反應 進程。反應液用乙酸乙酯萃取三次，有機相減壓濃縮至干燥；干燥樣品用硅膠（200-300目） 柱層析，二氯甲烷：甲醇（50 :l，v/v)洗脫，TLC檢測，相同流分合并后回收溶劑，含目的物的 固體部分用甲醇溶解，然后進一步凝膠柱層析（SephadexLH-20)進行分離，甲醇-水（v/v， 7 :3)洗脫，用自動接收器接收流分，TLC檢測，即得2'，2,4-三羥基查爾酮。柱層析收率為 25. 6%，產品純度>95%。
[0034] 2'，2,4-三羥基查爾酮核磁共振光譜數據如下：
[0035] 分子式為C15H12O4c31H-NMR(Acetone-d6,400MHz)S:13. 26 (lH，s，0H-2,），9. 15 (2H， brs，0H-2,4)，8. 31 (1H，d，J= 15. 6Hz，H-0 )，8. 15(1H，dd，J= 8. 4,1. 2Hz，H-6'）， 7.91(1H，d，J= 15.6Hz，H-a)，7.74(lH，d，J= 8.4Hz，H-6)，7.52(1H，ddd，J= 8.4， 6. 8,1. 6Hz，H-4'），6. 97(1H，m，H-5'），6. 95(1H，d，J= 8. 4Hz，H-3'），6. 54(1H，d，J= 2.4Hz，H-3)，6.48(lH，dd，J= 8.4,2.4Hz，H-5)。13C-NMR(Acetone-d6，100MHz)S:195.2(C =0)，164. 5 (C-4)，162. 8 (C-2'），160. 4 (C-2)，142. 6 (C-P)，136. 8 (C-4'），132. 2 (C-6)， 130. 9(C-6,），121. 2(C-1，），119. 6(C-5,），118. 9(C-a)，117.I(C-3,），115. 2(C-1)， 109. 5(C-5)，103. 7(C-3)。
[0036]實施例2 2'，4' -二羥基二氫黃酮的制備方法
[0037] 稱取0? 036mol2,4_二羥基苯甲酸、0? 018mol2_羥基苯乙酬、2.Ig棚酸于50mL 圓底燒瓶中，加入25mL的PEG400攪拌溶解，置于120°C油浴中攪拌回流6h，TLC跟蹤反應進 程。反應液用乙酸乙酯萃取三次，有機相減壓濃縮至干燥；干燥樣品用硅膠（200-300目） 柱層析，二氯甲烷洗脫，TLC檢測，相同流分合并后回收溶劑，固體部分用甲醇溶解，然后進 一步凝膠柱層析（SephadexLH-20)進行分離，甲醇-水（v/v，7:3)洗脫，用自動接收器接 收流分，TLC檢測，相同流分合并后回收溶劑，即得2'，4'-二羥基二氫黃酮。柱層析收率為 18. 4%，產品純度>98%。
[0038]2'，4' -二羥基二氫黃酮核磁共振光譜數據如下：
[0039]分子式為C15H12O4DiH-NMlUAcetone-dfsdOOMHz)S:7. 84(1H，dd，J=8. 0,1. 6Hz， H-5)，7. 54(1H，m，H-6)，7. 35(1