一种稳定同位素标记的莨菪亭及其合成方法技术

本发明专利技术属于同位素标记化合物合成领域，具体涉及一种稳定同位素标记的莨菪亭‑2‑13C及其合成方法，其特征在于：是以同位素标记的乙酰氯‑2‑13C为原料，经与2,4‑二羟基‑5‑甲氧基苯甲醛反应生成2‑醛基‑4‑甲氧基‑5‑羟基乙酸苯酯，再于碱性催化剂作用下经Perkin反应生成莨菪亭‑2‑13C。本发明专利技术合成步骤简单、反应条件温和、操作简便易行、产物收率高，达26%以上，能够有效地合成同位素标记的香豆素衍生物，为同位素标记的香豆素衍生物的合成提供了一种新途径。在有机合成方法学上具有一定的创新性和其独特的研究意义。

A stable isotope labeled scopoletin and synthesis method thereof

The invention belongs to the field of synthesis of isotope labeled compounds, in particular to a stable isotope labeled scopoletin 2 13C and its synthesis method, which is characterized by acetyl chloride isotope labeled 2 13C as raw materials, with 2,4 two hydroxy 5 p-methoxybenzaldehyde generated 2 aldehyde based 4 methoxy 5 hydroxy phenyl acetate in the presence of alkaline catalysts by Perkin reaction of scopoletin 2 13C. The synthetic steps of the invention is simple, mild reaction conditions, simple operation, high yield, more than 26%, coumarin derivatives can effectively synthesize isotope labeling, and provides a new way for the synthesis of isotopically labeled coumarin derivatives. It has some innovation and unique research significance in organic synthesis methodology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于同位素标记化合物合成领域，具体地涉及一种制备稳定同位素标记的莨菪亭-2-13C的合成方法。该化合物是制备同位素标记的香豆素衍生物的重要结构单元。
技术介绍
莨菪亭属于香豆素类化合物，是一类以苯并吡喃酮为母体的结构修饰的重要有机杂环化合物。该类化合物广泛存在于多种中草药中，由于其特殊的内酯结构，具有广泛的药理活性，除了具有清热镇痛和抗菌消炎功效之外，在一些血管疾病如扩张血管、抗凝血等方面也具有显著疗效，并具有一定的抗癌活性。同位素标记的化合物作为示踪试剂在微量组分高精度定量分析、反应机理研究和物质代谢途径等方面具有重要应用。使用该方法可用来研究生理过程中莨菪亭的作用规律；也可以用来研究烟草中的莨菪亭在吸食过程中的碎片迁移和对于香气成分的贡献。由于同位素标记化合物的特殊性，其合成存在一定难度。经查阅文献，同位素标记的莨菪亭研究较少，稳定同位素标记莨菪亭-2-13C的合成至今没有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的正是基于上述现有技术状况而提供一种稳定同位素标记的莨菪亭-2-13C及其合成方法，为同位素标记的香豆素衍生物的合成提供了一种新途径。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种稳定同位素标记的莨菪亭-2-13C，其化学结构式如下：合成方法是以同位素标记的乙酰氯-2-13C为原料，经与2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛反应生成2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯，再于碱性催化剂作用下经Perkin反应生成莨菪亭-2-13C，反应过程是：具体步骤如下：a、同位素标记的乙酰氯或直接使用市售产品（可直接购买），或是由同位素标记的乙酸与二氯亚砜反应生成，乙酸与二氯亚砜的摩尔比为1:（1.1-2.1）；反应温度为25~200oC，反应时间为1~10h；蒸馏收集25~52℃的馏分。b、在有机溶剂中，2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛与同位素标记的乙酰氯以摩尔比3:(1-4)反应生成同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯；反应温度为10~50oC；反应时间为10~30h；反应结束后向反应混合物中加入一定浓度的盐酸、硫酸或硝酸，以淬灭反应，用二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、吡啶或甲苯萃取，所得粗品用柱层析分离提纯。所用有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、二甲基甲酰胺DMF、二甲基亚砜DMSO、吡啶或甲苯，该反应体系中2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛的浓度为0.1-3M。c、在有机溶剂中，同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯在碱性催化剂作用下经Perkin反应生成莨菪亭-2-13C。反应温度为50~200oC，反应时间为3~10h；反应结束后用一定浓度的盐酸、硫酸或硝酸淬灭反应，用苯、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯或正己烷萃取，所得粗品用柱层析分离得纯品。所用有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、氯仿、吡啶、二甲基甲酰胺DMF或甲苯,该反应体系中2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯的浓度为0.05-2M。所述碱性催化剂可为吡啶、碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钠、叔丁醇钾或三乙胺，2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯与碱性催化剂的摩尔比为1:(2-6)。莨菪亭-2-13C数据如下：淡黄色粉末状固体m.p.208℃~210℃,丰度98.5atom%13C(采用LC-QQQ方法测定，采集模式是多反应检测MRM)，化学纯度>99%(通过核磁测定)。1HNMR[19](600MHz,CDCl3,SiMe4),δ：7.59(d,J=19.2Hz,1H,CH)，6.91(s,1H,ArH)，6.84(s,1H,ArH)，6.27(dd,J=19.2Hz,364.8Hz,1H,CH),6.17(s,1H,OH)，3.95(s,3H,CH)。13CNMR（600MHz,CD3OD），δ：162.8，162.3，151.5，150.0，144.8，111.4，111.2，110.9，108.5，102.5，55.4。FT-IR（KBr），ν，cm-1：3337.88，2484.81，1701.72，1602.21，1556.27，1510.91，1463.58，1621.30，1625.56。LC-MSfor2-13C-C9H8O4[M+H]+:194.000。相关谱图见附图1-5。本专利技术中所用的溶剂为干燥过的，具体指将试剂在干燥剂氢化钙、钠、氢氧化钾等的存在下回流1-10小时后，经过蒸馏纯化制备得到。本专利技术的积极效果是：合成步骤简单、反应条件温和、操作简便易行、产物收率高，达26%以上，能够有效地合成同位素标记的香豆素衍生物，为同位素标记的香豆素衍生物的合成提供了一种新途径。在有机合成方法学上具有一定的创新性和其独特的研究意义。附图说明图1莨菪亭2-13C的氢谱；图2莨菪亭2-13C的碳谱；图3莨菪亭2-13C的红外谱图；图4莨菪亭2-13C的质谱；图5LC-QQQ方法测定莨菪亭2-13C的丰度，图中：TotalArea=70420765;Scopoletin-2-13CArea=69364454;Scopoletin-2-12CArea=1056311。具体实施方式本专利技术以下结合具体实施例做进一步详细说明：实施例1（1）以同位素标记的乙酸与二氯亚砜以摩尔比1∶1.5反应生成同位素标记的乙酰氯，反应温度60℃，时间3小时，蒸馏45℃的馏分。（2）在有机溶剂二氯甲烷中，2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛与同位素标记的乙酰氯（也可直接用市售产品）以摩尔比3:1反应生2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯，反应体系浓度（相当于体系中2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛的浓度）为0.25M，反应温度为20oC；反应时间为17h；反应结束后向反应混合物中加入浓度为0.1M的盐酸，以淬灭反应，用二氯甲烷萃取，所得粗品用柱层析分离提纯，得同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯。（3）在有机溶剂氯仿中，同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯在碱性催化剂碳酸钾作用下经Perkin反应生成莨菪亭-2-13C，2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯与碳酸钾的摩尔比1∶6，有机溶剂为二氯甲烷，反应体系浓度（相当于2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯的浓度）为0.65M，反应温度为80oC，反应时间为4h；反应结束后用2M的硝酸淬灭反应，用苯萃取，所得粗品用柱层析分离得莨菪亭-2-13C纯品。实施例2（1）以同位素标记的乙酸与二氯亚砜以摩尔比1∶2.1反应生成同位素标记的乙酰氯，反应温度80℃，时间2小时，蒸馏43℃的馏分。（2）在有机溶剂四氢呋喃中，2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛与同位素标记的乙酰氯以摩尔比3:2反应生2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯，反应体系浓度（相当于体系中2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛的浓度）为0.1M，比为反应温度为50oC；反应时间为12h；反应结束后向反应混合物中加入浓度为1M的硫酸，以淬灭反应，用四氢呋喃萃取，所得粗品用柱层析分离提纯，得同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯。（3）在有机溶剂吡啶中，同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯在碱性催化剂吡啶作用下经Perkin反应生成莨菪亭-2-13C，2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定同位素标记的莨菪亭‑2‑13C，其特征在于：其化学结构式如下：。

【技术特征摘要】
1.一种稳定同位素标记的莨菪亭-2-13C，其特征在于：其化学结构式如下：。2.一种如权利要求1所述的稳定同位素标记的莨菪亭-2-13C的合成方法，其特征在于：是以同位素标记的乙酰氯-2-13C为原料，经与2,4-二羟基-5甲氧基苯甲醛反应生成2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯，再于碱性催化剂作用下经Perkin反应生成莨菪亭-2-13C。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：具体步骤如下：a、同位素标记的乙酰氯或直接使用市售产品，或是由同位素标记的乙酸与二氯亚砜反应生成，乙酸与二氯亚砜的摩尔比为1:1.1-2.1；b、在有机溶剂中，2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛与同位素标记的乙酰氯以摩尔比3:1-4反应生成同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯；c、在有机溶剂中，同位素标记物2-醛基-4-甲氧基-5-羟基乙酸苯酯在碱性催化剂作用下经Perkin反应生成莨菪亭-2-13C。4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：在步骤a中，反应温度为25~200oC，反应时间为1~10h；蒸馏收集25~52℃的馏分。5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：在步骤b中，反应温度为10~50oC；反应时间为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炎强，彭小敏，张攀科，薛华珍，王田田，杨贯羽，宗永立，
申请(专利权)人：中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41