专利名称：一种制备甲酰基卟啉的新途径的制作方法
技术领域：
本发明涉及卟啉化合物的制备方法及所用的中间体。
技术背景甲酰基取代的卟啉大环为生物有机和材料化学提供了多种多样的 中间体和靶分子。卟啉分子上甲酰基团的著名反应包括经典的醛反应 (如Wittig ， 13Grignard ， 24 McMurry ， 5 Schiff s base ， 68 Knoevenagel7'9) 1G以及用吡咯或二吡咯曱烷生成多卟啉结构的反应"。 其氧原子与相邻金属卟啉顶点相连的曱酰基在超分子化学领域已经取 得广泛应用12。虽然有一些曱酰基卟啉化合物(如叶绿素b)是天然 存在的，但大多数曱酰基p卜啉化合物还必须从头合成。将一个曱酰基 引入到卟啉大环化合物中的通用方法为Vilsmeier曱酰化反应。不论 是用传统的DMF/POC1/'13还是用最近开发的HC(OMe)3TFA或 SnCl43，只能对强酸稳定的金属卟啉(如铜或镍螯合物)才能进行 Vilsmeier曱酰化反应。因此，曱酰化反应通常需要三步(l)在w p卜啉中插入铜，(2)铜螯合物曱酰化，和(3)脱除金属铜得到带有 曱酰基的游离卟啉。铜的脱除通常需要强酸性条件，例如溶于H2S04 的TFA。 Vilsmeier曱酰化反应的收率一般很高(多曱酰化金属p卜啉 混合物是已知的1G'14，15)。然而，该反应必须进行三个工序、要使用强 酸、需严格控制曱酰化的位置，这些缺点明显限制了该方法的应用。因此需要有一种更温和、更直接的方法来制备曱酰基卟啉。有两 条k:径来制备带有特征中间取代模式的p卜啉，包括(1) 二吡咯曱烷-l 曱醇自缩合得到反式-入282-卟啉16，和(2) 二吡咯曱烷与二吡咯甲烷-1，9-二曱醇反应得到最多带4个不同中间取代(ABCD-卩卜啉)的p卜啉。发明的主要内容本发明首先涉及一种制备5-曱酰基卟啉的方法，包括步骤(a) 将5-缩醛二吡咯曱烷与二吡咯甲烷-l，9-二甲醇进行缩合，得到5号位 上含有一个缩搭取代基的卟啉；然后(b)将卟啉进行水解得到5-曱 酰基卟啉。本发明其次涉及一种5-缩醛二吡咯曱烷化合物。 本发明第三方面涉及一种5-缩醛卟啉化合物，在一些实施方案 中，该化合物在其IO号或15号位有一个表面附着取代基。本发明第四方面涉及一种在其10或15号位有一个表面附着取代 基团的5-曱酰基卟啉。本发明第五方面涉及一种制备5，15-二曱酰基p卜啉的方法，包括步 骤将5，15-二缩醛卟啉水解得到5,15-二甲酰基卟啉。5,15-二缩醛卟 啉可按如下方法制备将5-缩醛-l-酰基二吡咯曱烷还原得到相应的甲 醇；然后曱醇自缩合得到5,15-二缩醛卟啉。接下来5-缩醛-l-酰基二 吡咯甲烷可按如下方法制备用吡啶硫酯对5-缩酪-二吡咯曱烷进行 酰化得到5-缩醛-l-酰基二吡咯曱烷。在一些优选的实施方案中，酰基 基团包括一个表面附着基团。本发明笫六方面涉及一种5-缩醛-l-酰基二吡咯曱烷。本发明第七方面涉及一种5,15-二缩醛卟啉化合物，在一些实施方 案中，该化合物在其10号或/和20号位有一个表面附着取代基。本发明第八方面涉及一种在其10号或/和20号位有一个表面附 着取代基的5,15-二曱酰基卟啉。本发明第九方面涉及一种制备5，15-二缩醛卟啉的方法，包括步 骤用下式的吡啶硫酯对二吡咯曱烷进行酰化0R1—S—C—R2其中W是2-吡啶基和le是一个缩醛，从而得到l-(缩醛羰基)二吡咯 曱烷；还原l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷得到l-(缩醛曱醇)二吡咯曱烷； 然后l-(缩醛曱醇)二吡咯曱烷自缩合得到5,15-二缩醛卟啉。 本发明第十方面涉及一种如下通式的吡咬硫酯<formula>formula see original document page 8</formula>R1——S——C——R2 其中Ri是2-吡啶基和I^是一个缩醛。本发明第十一方面涉及一种l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷，在一些实 施方案中，它的5号位可进一步被一个表面附着基团取代。本发明第十二方面涉及一种l-(缩醛甲醇)二吡咯甲烷，在一些实 施方案中，它的5号位可进一步被一个表面附着基团取代。本发明进一步涉及一种制备5,10-二缩醛卟啉的方法，包括步骤 将l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷酰化得到l-(缩醛羰基)-9-酰基二吡咯曱 烷；还原l-(缩醛羰基)-9-酰基二吡咯甲烷得到相应的二甲醇；二甲醇 和二吡咯曱烷缩合得到一个中间体；氧化该中间体得到5，10-二缩醛"卜 啉。在一些实施方案中，酰基基团包括一个表面附着基团。本发明进一步涉及一种在9号位被一个酰基基团进一步取代的1-(缩醛羰基)二吡咯曱烷，在一些实施方案中，它的5号位可进一步被 一个表面附着基团所取代。本发明进一步涉及一种5，10-二缩醛卟啉，在一些实施方案中，该 化合物在其15号或/和20号位可进一步被一个表面附着基团取代。本发明进一步涉及一种在其15号或/和20号位带有一个表面附 着取代基的5,10-二曱酰基吟啉。优选实施方案的详细i兌明此处所用的"缩醛"指下式基团<formula>formula see original document page 8</formula>其中R和R'各为合适的基团，如独立地选自烷基、芳基、烷基芳基的 基团，或R和R'—起形成基团-R"-，其中R"是亚烷基(即环烷基)。 理应优选坚固的缩醛，因此优选R和R'中至少有一个不是甲基，更优选两个都不是甲基，并且特别优选R和R'都不是H。此处所用的术语"烷基"指的是含有1-10个碳原子的直链或支 链烃。有代表性的烷基实施例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异 丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、 正己基、3-曱基己基、2，2-二曱基戊基、2，3-二甲基戊基、正庚基、正 辛基、正壬基、正癸基等，它们可以是取代的或未被取代的。此处所用的术语"芳基，，指的是含有一或多个芳环的单碳环形环 体系或双碳环形稠环体系。有代表性的芳基实施例包括茂并芳庚基、 茚满基、茚基、萘基、苯基、四氢萘基等，它们可依次被取代或不被 取代。此处所用的"曱醇"指的是式-CH(-OH)-基团。此处所用的"羰基"指的是式-C(-O)-基团。此处所用的"二吡咯甲烷"包括未被取代和取代的二吡咯甲烷， 它可在1， 2， 3， 5， 7， 8或9位，被任何合适的取代基如囟素、羰 基、烷基、包括过氟代烷基的氟代烷基、芳基(如在5号位的芳基； 在1和/或9号位的烷基)、包括过氟代芳基的氟代芳基等取代1次 或多次。二吡咯曱烷可在其任何合适的位置，包括1， 2， 3， 5， 7， 8 或9位，连接到卟啉大环上。此处所用的"甲酰基"指的是结构式为-CHO的基团。此处所用的"路易斯酸"指的是一个分子实体(和相应的化学物 质)，为电子对受体，因此能与路易斯碱反应，通过分享路易斯碱提 供的电子对而形成路易斯加合物。任何合适的路易斯酸都可用作催化 剂，实例包括但不限于通式为LnX3的化合物，其中Ln是镧系元素， X是卤素如C1、 Br、 I等，三氟酸盐或OTf等。可用于实施本发明的 路易斯酸的特别实例包括但不限于Yb(OTf)3、 InCl3、 Sc(OTf)3、 MgBr2 和CeCl3。此处所用的"卟啉"指的是由4个p卜啉环与4个氮原子一起组成 的典型环状结构，其上的2个可置换氢能容易地被各种金属原子取代。 典型的卟啉有血晶素。此处所用的"表面附着基团"指的是其上带有一个被保护或未被 保护反应中心或基团的官能团，例如羧酸、醇、硫醇、硒醇或碲醇基 团、或二氧磷基(如二羟基磷酰基)、烯基(如乙烯基)和炔基(如乙炔基)基团。表面附着基团(反应中心或基团未被保护)的实例包括但不限于 4-羧基苯基， 羧基甲基，2- 羧基乙基，3- 羧基丙基， 2-(4-羧基苯基)乙炔基，4- (2-(4-羧基苯基)乙炔基)苯基， 4-羧基曱基苯基， 4-(3-羧基丙基)苯基， 4-(2-(4-羧基曱基苯基)乙炔基)苯基；4-羟基苯基，羟基曱基，2- 羟基乙基，3- 羟基丙基， 2-(4-鞋基苯基)乙炔基，4- (2-(4-羟基苯基)乙炔基)苯基， 4-羟基曱基苯基， 4-(3-羟基丙基)苯基， 4-(2-(4-羟基甲基苯基)乙炔基)苯基；4-巯基苯基，巯基甲基，2陽巯基乙基，3画巯基丙基，2-(4-巯基苯基)乙炔基，4-(2-(4-巯基苯基)乙炔基)苯基，4-巯基甲基苯基，4-(2-巯基乙基)苯基，4-(3-巯基丙基)苯基，4-(2-(4-巯基甲基苯基)乙炔基)苯基；4-硒基苯基， 硒基甲基，2- 竭基乙基，3- 硒基丙基， 2-(4-硒基苯基)乙炔基，4- 硒基曱基苯基， 4-(2-硒基乙基)苯基， 4-(3-洒基丙基)苯基， 4-硒基曱基苯基， 4-(2-(4-硒基苯基)乙炔基)苯基；4-碲基苯基，碲基甲基，2- 碲基乙基，3- 碲基丙基， 2-(4-碲基苯基)乙炔基， 4_(2-(4-碲基苯基)乙炔基)苯基，4- 碲基曱基苯基， 4-(2-碲基乙基)苯基， 4-(3-碲基丙基)苯基， 4-(2-(4-碲基曱基苯基)乙炔基)苯基；4-(二羟基磷酰基)苯基， (二羟基磷酰基)曱基，2- (二羟基磷酰基)乙基，3- (二羟基磷酰基)丙基， 2-[4_(二羟基磷酰基)苯基]乙炔基，4-2_[4-(二羟基磷酰基)苯基乙炔基苯基， 4- [(二羟基磷酰基)曱基苯基， 4_2-(二羟基磷酰基)乙基1苯基， 4-[2-[4-(二羟基磷酰基)甲基苯基乙炔基I苯基;4-(羟基(巯基)磷酰基)苯基， (羟基(巯基)磷酰基)曱基，2- (羟基(巯基)磷酰基)乙基，3- (羟基(巯基)磷酰基)丙基，2-[4-(羟基(巯基)磷酰基)苯基乙炔基，4-2-4-(羟基(巯基)磷酰基)苯基I乙炔基I苯基，4-(羟基(巯基)磷酰基)甲基苯基， 4- [2-(羟基(巯基)磷酰基)乙基]苯基， 4-[2-[4-(羟基(巯基)磷酰基)甲基苯基乙炔基]苯基;4-氰基苯基，氰基曱基，2- 氰基乙基，3- 氰基丙基， 2-(4-氰基苯基)乙炔基，4- [2-(4-氰基苯基)乙炔基]苯基， 4-(氰基甲基)苯基， 4-(2-氰基乙基)苯基，4- [2- [4-(氰基曱基)苯基乙炔基]苯基， 4-氰基二苯基；4-氨基苯基， 氨基曱基，2- 氨基乙基，3- 氨基丙基， 2-(4-氨基苯基)乙炔基，4- [2-(4-氨基苯基)乙炔基苯基， 4-氨基二苯基；4-曱酰基苯基， 4-溴代苯基，4-碘代苯基， 4-乙烯基苯基， 4-乙炔基苯基， 4-烯丙基苯基，4-[2-(三甲基甲硅烷基)乙炔基I苯基， 4-[2-(三异丙基曱硅烷基)乙炔基]苯基， 4-(4，4，5，5-四曱基-l，3，2-二氧硼镧-2-基)苯基；曱酰基，溴代，碘代，溴曱基，氯曱基，乙炔基，乙烯基，烯丙基；4-(乙炔基)二苯-4，-基，4_[2-(三异丙基甲硅烷基)乙炔基二苯-4，-基，3,5-二乙炔基苯基；4-(溴甲基)苯基，2-溴乙基；除了上述提到的单齿表面连接附着基团，也可使用多齿连接 [Nikitin， K. Chem. Commun.2003， 282-283; Hu， J.; Mattern， D丄.J.Org. Chem. 2000， 65， 2277-2281; Yao ， Y.; Tour, J.M. J. Org.Chem. 1999， 64， 1968-1971; Fox， M.A.等人。Langmuir， 1998, 14， 816-820; Galoppini， E.; Guo， W. J. Am. Chem. Soc. 2001 ， 123, 4342-4343; Deng, X.等人。J.Org. Chem.2002， 67， 5279-5283; Hector Jr" L.G.等人Surface Science, 2001， 494, l陽20; Whitesell， J.K.; Chang ， H.K. Science ， 1933 ， 261 ， 73-76 ; Galoppini ， E.等 J.Am.Chem.Soc.2002, 67， 7801-7811; Siiman， O.等人BioconjugateChem.2000， 11， 549-556 ]。带有硫醇、羧酸、醇或磷酸单元的三脚 连接，特别利于一个分子以垂直结构稳固在平坦表面上。围绕三苯基 曱烷或四苯基甲烷单元而构建的基团是此种连接的特别实例，包括 有l，l，l-三[4-(S-乙酰基硫代曱基)苯基]曱基， 4-{1,1，1-三[4-(S-乙酰基硫代曱基)苯基]曱基}苯基， 1，1，1-三[4-(二羟基磷酰基)苯基甲基， 4-{1，1，1-三[4-(二羟基磷酰基)苯基甲基}苯基， 1，1，1-三[4-(二羟基磷酰基曱基)苯基]曱基， 4-{1，1，1-三[4-(二羟基磷酰基曱基)苯基甲基}苯基。 申请人:对在此引用的所有美国专利的公开内容进行了专门合并， 以供参考。(A) 5-曱酰基卟啉及其制备所用中间体的合成。可依照已知技 术来实施下文所描述的缩合步骤。本发明的反应条件并不苛刻。通常 反应可以在任何合适的温度和压力如室温和大气压下进行。反应一般 非常迅速(如反应进行1 - 10分钟)，优选在1 -2个小时内完成，因 为如果反应时间过长(依据特殊的反应条件而超过1到2天)，最终 就会出现一些不规则现象。在一些实施方案中，可用于实施本发明的 溶剂优选那些在室温(即251C )介电常数约为20、 15或10或更低的 溶剂。溶剂可以是单个化合物或它们的混合物。优选非水溶剂。特别 适合的溶剂实例包括但不限于氯代脂肪族烃(如二氯曱烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、l,l，l-三氯乙烷、1，1，2，2-四氯乙烷、l，l-二氯乙烯、顺-l，2岡 二氯乙烯、反-l，2-二氯乙烯、三氯乙烯等)；氯代芳烃(如氯苯、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、1，4-二氯苯、1 -氯萘等)；烃(如苯、曱苯、二 曱苯、乙苯、间-三曱苯、均四曱苯、萘)；醚(如乙醚、丙醚、四氢 呋喃、对-二P恶烷、苯甲醚、苯醚等)；酯(醋酸乙酯、醋酸曱酯、苯 曱酸乙酯、邻苯二曱酸丁酯等)；甘醇二甲醚(如2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇)，以及其它的一些溶剂如二硫化碳、硼酸三丁酯等，以 及前述溶剂的混合物。要注意的是有些溶剂最好不要选，例如二乙醚 中的氧可与路易斯酸配位并结合，因此最好不要选二乙醚。有些实施 方案使用路易斯酸做催化剂。任何合适的电子对受体都可在本发明中 用作路易斯酸，包括但不限于CsCl、 SmCl3 . 6H20、 InCl3、 CrF3、A1F3、 Sc(OTf)3、 TiF4、 BEt3、 Gel4、 EuCl3 nH20、 LaCl3、 Ln(OTf)3， 其中Ln-镧等。浓度可以从例如0.001或O.Olmmol/L变化到100或 500mmol/L，或更高。因此，路易斯酸及其合适浓度的特殊实例包括 InCl3( 0.32 mmol/L )、 Sc(OTf)3 ( 0.32 mmol/L )、 Yb(OTf)3( 1.0mmol/L ) 和Dy(OTf)3( 0.32 mmol/L )。参见例如Lindsey等人美国专利申请2003 / 0096978 ( 2003年5月22曰)。如上面所说明的，本发明提供了一种制备5-甲酰基p卜啉的方法(下 面图解1显示了该法的一个实例)，包括将5-缩醛二吡咯甲烷与二吡 咯甲烷-l,9-二甲醇缩合，得到5号位上含有一个缩醛取代基的卟啉； 然后将该卟啉进行水解产生5-曱酰基卟啉。缩合步骤是在路易斯酸存 在下，于极性或非极性溶剂中进行的，随后依照已知技术用氧化剂如 DDQ进行氧化。水解步骤可按照任何合适的方式进行，例如在室温 下用CH2C12、 TFA与水的两相混合物进行水解。二吡咯甲烷-l，9-二甲醇的制备是将1,9-二酰基二吡咯曱烷还原来 得到二吡咯甲烷-l,9-二甲醇，而5-缩醛二吡咯曱烷的制备方法是乙 二醛与新戊基乙二醇反应得到一种单缩醛和二缩醛的混合物，然后该 混合物与过量的吡咯反应得到5-缩酪二吡咯甲烷，两者均可按照公知 的方法来进行。如上所述，在一些优选的实施方案中，二吡咯曱烷-1,9-二甲醇在其5号位带有一个表面附着取代基。因此该处所描述的中间体包括5-缩醛二吡咯甲烷化合物和5-缩醛 卟啉化合物，包括在其10或15号位带有一个表面附着取代基的5-缩 醛卟啉。用这些方法制造的产物包括在其10号或15号位带有一个表面附 着取代基的5-甲酰基卟啉。(B) 5，15-二甲酰基卟啉及其制备所用中间体的合成。本发明进 一步提供了一种制备5，15-二甲酰基p卜啉的方法，下面图解2列举了该 法的一个实例。通常该方法包括步骤将5,15-二缩醛卟啉水解得到 5,15-二甲酰基叶啉。可用下法制备5，15-二缩醛卟啉将5-缩醛-l-酰基二吡咯曱烷还 原制得相应的甲醇；然后甲醇自缩合得到5,15-二缩醛卟啉。依次可用下法制备5-缩醛-l-酰基二吡咯曱烷用吡咬硫酯对5-缩 醛-二吡咯甲烷进行酰化得到5-缩醛-l-酰基二吡咯甲烷(在一些优选的实施方案中，酰基基团还包括一个表面附着基团)。该过程中使用的中间体包括5-缩醛-l-酰基二吡咯甲烷和5，15-二 缩醛p卜啉化合物，特别是包括那些在10或/和20号位带有一个表面 附着取代基的5-缩醛-l-酰基二吡咯甲烷和5,15-二曱酰基卟啉。用这 些中间体和方法得到了在10或/和20号位带有一个表面附着取代基 的5，15-二曱酰基卟啉。本发明另一方面提供了一种制备5，15-二缩醛卟啉的方法，下面图 解3-4列举了该法的一个实施方案。该方法通常包括用下式的吡咬磅f 酯对二吡咯曱烷进行酰化OR'——S—C—R2其中W是2-吡啶基和112是一个缩醛，从而得到l-(缩醛羰基)二吡咯 曱烷；还原l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷得到l-(缩醛甲醇)二吡咯甲烷； 然后l-(缩醛曱醇)二吡咯曱烷自缩合得到5，15-二缩醛卟啉。对该方法 进一步优选的步骤包括将5，15-二缩醛p卜啉水解制得5,15-二曱酰基 卟啉。可用公知技术来制备吡啶硫酯将缩醛-酸与2，2，-二吡啶基二碌^ 化物和Ph3P反应得到吡咬碌u酯。该方法提供了作为有用中间体的l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷(例如 下面化合物13所例举的)，它可进一步在5号位被一个表面附着基团 所取代，以及l-(缩酪曱醇)二吡咯曱烷(例如下面化合物13-OH所例 举的)，它也可进一步在5号位被一个表面附着基团所取代。这些方法提供了作为中间体的5，15-二缩醛p卜啉，包括那些在10 或/和20号位被一个表面附着基团进一步取代的5,15-二缩醛卟啉。(C) 5,10-二甲酰基卟啉及有用中间体的合成。 一种制备5,10-二 曱酰基p卜啉的方法(下面图解5列举了该法的一个实例)，包括步骤 将l-(缩醛羰基)二吡咯甲烷酰化得到l-(缩醛羰基)-9-酰基二吡咯甲 烷；还原l-(缩醛羰基)-9-酰基二吡咯甲烷得到相应的二曱醇；将二甲 醇和二吡咯曱烷缩合得到一个中间体；氧化该中间体得到5,10-二缩醛卟啉。在一些实施方案中，优选酰基基团包括一个表面附着基团。另外该方法可进一步包括将5，10-二缩醛吟啉水解得到5，10-二甲酰基卟 啉。这些方法提供了作为有用中间体的、在9号位被一个酰基基团进 一步取代的l-(缩醛羰基)二吡咯甲烷(例如下面的化合物16)，在一 些优选的实施方案中，在其5号位可被一个表面附着基团进一步取代。这些方法进一步提供了作为有用中间体的5，10-二缩醛卟啉，包括 在一些优选的实施方案中，那些在15或/和20号位被一个表面附着 基团进一步取代的5，10-二缩醛卟啉。这些方法提供了作为产物的、在15或/和20号位带有一个表面 附着取代基的5，10-二曱酰基卟啉。(D)用途。除了其它用途以外，卟啉环状化合物或卟啉大环化合物可用于制备能够固定或连接到基材上的聚合物，用作日光捕获 棒、日光捕获阵和太阳能电池，例如Lindsey等人的美国专利6,470,330 或Lindsey的美国专利US 6,420,648所描述的。p卜啉大环化合物还可 固定到基材上用于制备含有该化合物的电荷存储分子和信息存储装 置。这类电荷存储分子和信息存储装置是已知的并在例如Gryko等人 的美国专利6,208,553、 Bocian等人的美国专利6,381,169和Gryko等 人的美国专利6，324，091中有描述。在信息存储分子中，卟啉大环化 合物还可以包含一部分多层配位化合物，例如在Li等人的美国专利 US 6,212,093和US 6,451,942中所描述的。下述实施例更详细地描述了本发明，但本发明并不限于这些实施例。实施例结果与讨论5-曱酰基p卜啉。我们最初研究的是采用5-(连二硫酸镧-2-基)二吡 咯曱烷作为前体来制备带有潜在曱酰基基团的p卜啉，但是随着卟啉的 形成， 一部分中间连二硫酸镧丧失了生成卟啉混合物的能力(参看支 持材料)。当我们无法弄清裂片反应的起因时，便转而使用缩醛保护 基。通过乙二醛与新戊基乙二醇的酸催化反应得到了一种单缩醛l19 和双缩醛的混合物。我们通过蒸馏努力从反应混合物的粗产品中分离出单缩醛，结果得到转化率只有4%的乙二醛单缩醛1，而非报道的50 %19。按常规方式2°，在InCl3存在下用过量吡咯处理1，得到转化率 为70%的缩醛-二吡咯甲烷2。分离出纯净的l很困难而分离2较为容 易，因此粗产品1可直接用于形成二吡咯甲烷的反应中。按这种方法， 从乙二醛获得2的总收率为32%。按常规方式17' 21， 二吡咯曱烷2与3-二醇(用NaBH4还原1,9-二 酰基二吡咯曱烷3来制备；Ar-对叔丁基苯基)的缩合是在InCl3存在 下进行的，然后再用DDQ进行氧化。干净缩醛-卟啉4的收率为13%。 在室温下用CH2C12、 TFA和水(10:1:1)22的两相混合物对卟啉4中的 缩醛进行水解，得到中-甲酰基卟啉5，收率为92 % 。用Zn(OAc)2 .2H20 使5金属化后得到锌卟啉Zn-5，收率92% (方案la-lb )。(1) <formula>formula see original document page 19</formula>粗产物1<formula>formula see original document page 19</formula><formula>formula see original document page 20</formula>方案lb5，15-二曱酰基"卜啉。研究了两条合成5，15-二甲酰基p卜啉的路线。 每一条路线均使用甲醇(衍生自l-酰基二吡咯甲烷)的自缩合反应。 两条路线的差别仅在于缩醛基团是位于5号位上，还是连接在1-酰基 二吡咯曱烷的1-酰基基团上。采用缩醛在5号位的二吡咯甲烷-单曱醇的路线是从二吡咯甲烷2 开始的。在常规条件下用吡啶疏酯6对2进行处理使1位酰化得到1-酰基二吡咯曱烷7,收率"％。用NaBH4还原7，并在InCl3存在下 使还原所得的二吡咯甲烷-单甲醇7-OH自缩合，再用DDQ进行氧化， 得到p卜啉8，收率为14%。用CH2C12 / TFA/ H20 (10:1:1)对。卜啉8 中的2个缩醛基团进行水解，得到5，15-二曱酰基p卜啉9，收率为90% (方案2)。14%("NaBH4. 丁HF/MeOH (10:1)(2) lnCI3, CH2CI2(3) DDQ8: R = ~(90%CH2CI2rTFA/H2〇 (10:1:1)9:R = CHO方案2采用缩醛在1-曱醇位的二吡咯曱烷-单甲醇的路线时，要求合成 一种合适的、含缩搭的Mukaiyama试剂。在Amberlyst-15离子交换 树脂(参见对类似化合物的描述)23的存在下，乙二醛酸单水合物与 新戊基乙二醇反应得到所需的缩醛-酸10与一种缩醛-酯副产物的混合物。用20%的NaOH水溶液水解该混合物得到10，收率为73%。 10 与2,2，-二p比咬基二硫化物和Ph3P进行Mukaiyama反应24得到吡啶 硫酯11，该化合物难以提纯。含有11的反应混合物粗产品用于下一 步骤。这样，在常规方式"下用粗产物11对5-苯基二吡咯甲烷(12) 进行酰化就得到了 1-酰基二吡咯曱烷13，收率为64% (方案3)。<formula>formula see original document page 22</formula>方案3用NaBH4还原13得到二吡咯甲烷-单曱醇13-OH,然后在InCl3 的存在下自缩合16'21，再用DDQ进行氧化得到卟啉14,收率为21 % 。 卟啉14中的2个缩醛基团在CH2C12 / TFA / H20 (5:1:1)中水解得 到5，15-二甲酰基p卜啉15,收率为83% (方案4)。<formula>formula see original document page 23</formula>方案45，10-二曱酰基卟啉。按常规工序用苯甲酰氯对l-酰基二吡咯曱烷 13进行酰化得到1,9-二酰基二吡咯甲烷16，收率为57%。用NaBH4 还原16得到二吡咯曱烷-二曱醇16-二醇，然后在InCl3的存在下与二 吡咯曱烷2缩合，随后用DDQ进行氧化得到外啉17，收率为17%。 卟啉17中的2个缩醛基团在CH2C12 / TFA / H20 (5:1:1)中水解得 到5，10-二曱酰基卟啉18，收率为88% (方案5)。1357%EtMg改，PhCOCi17%(1) NaBH4(2) 2, lnCI3, CH2Cl2(3) DDQ88%CH2Cl2/TFA/H2018:R = CH0 方案5光镨表征。每一个p卜啉都用吸收波镨、NMR光镨、13C NMR 光谱(除9和15因溶解性太差无法表征外)、激光-解吸质谱(LD-MS ) 25和FAB-MS进行表征。缩醛取代的p卜啉(4， 8， 14， 17)显示出典 型的吸收光谱在416-419nm区带有特征Soret-潜带。相应的甲酰基-卟啉则显示出红移的Soret谱带。位移值从9nm (—个甲酰基，5) 到大约12nm(5，15-二曱酰基，9， 15)，到23nm ( 5，10-二甲酰基，18)。 红外光谱在1672cm-i到1674cm-i(—个曱酰基，5; 5,15-二曱酰基，15; 5,10-二甲酰基，18)和1666cm1 (5,15-二曱酰基，9)处显示i普带。 在每一个曱酰基-p卜啉中，曱酰基质子作为一个特征性独态在12.3-12.5ppm处发生共振。甲酰基碳在195.13ppm (—个曱酰基，5)和 194.77ppm (5，10-二曱酰基，18)处给出共振。根据LD-MS分析， 每个p卜啉均给出预期的分子离子峰。
结论。缩醛取代的二吡咯甲烷、二吡咯曱烷-l-曱醇和二吡咯甲烷 -l，9-二甲醇组分可按合理路线用于形成p卜啉。所得的中缩醛卟啉通过 温和的酸解可得到相应的中甲酰基p卜啉。由缩醛取代的二吡咯曱烷化 合物转化成无碱外啉的路线，使传统的金属卟啉Vilsmeier曱酰化路 线更为完善。
实验部分
市场上买不到的化合物。按文献所述的方法制备化合物317、 616 和122"。
2-曱酰基-5，5-二甲基-l，3-二嗯烷(1)。将溶于苯(140mL)的乙 二醛(40wt.。/o的水溶液10.0g， 0.070mol)、 2,2-二曱基-l，3画丙二醇 (7.28g， 0.070mol)和对甲苯磺酸(0.260g， 1.36mol)的混合物在长 颈瓶中回流4小时，长颈瓶带有装了 Na^04的Soxhlet萃取器。然后 反应混合物用固体NaHC03 (0.250g， 2.90mol)处理并过滤。浓缩滤 液并真空蒸馏(Kugelrohr)得到一种无色液体(413mg， 4% )。 NMR 光谱表征的结果与专利"报道的数据一致。立刻将该反应性化合物用 于下步反应。
5-(5，5-二曱基-l,3-二ff恶烷-2-基)二吡咯甲烷(2)。按照常规工序， 在室温和氩气保护下，将样品1(0.40g， 2.7mmol)在含有InCl3(61mg， 0.27mmol)的吡咯(19mL， 0.27mmol)中缩合1.5小时。加入NaOH
(0.33g， 8.3mmo1)处理反应混合物，过滤，从滤液中回收过量的"比 咯，用己烷研碎过滤所得的残余物以脱除微量吡咯，结晶[乙醇/水
(4:1)],得到浅黄色固体(504mg， 70%):熔点112-11化;'H NMR 5 0.74 (s, 3H), 1.15 (s, 3H), 3.51 (d， /= 11 Hz， 2H)' 3.572 (d， 11 Hz， 2H), 4.42 (d, /- 2 Hz， 1H)， 4.85 (4 /= 2 Hz， 1H), 5.92 (m, 2H), 6.13
(m， 2H), 6.73 (m， 2H)， 8.75 (s, 2H); 13C NMR S 129.3， 117.3, 107.9， 107.6, 103.8, 77.6， 42.0,
30.5， 23.4,21.9;
<:15112(^202的分析计算值C， 69.20; H， 7.74; N, 10.76。实测值 C， 69.23; H, 7.71; N, 10.73。
5-(5,5-二曱基-l,3-二嗯烷-2-基)二吡咯曱烷(2)的最新合成方法。 将溶于苯(140mL)的乙二醛(40wt,/。的水溶液lO.Og， 0.070mol )、 2,2國二甲基誦1，3國丙二醇(7.28g， 0.070mol)和对甲苯磺酸(0'260g， 1.36mol)的混合物在长颈瓶中回流4小时，长颈瓶带有装了 Na2S04 的Soxhlet萃取器。然后反应混合物用固体NaHCO3(0.250g， 2.90mol) 处理并过滤。浓缩滤液得到2-曱酰基-S,5-二曱基-l，3-二P恶烷(1)的 粗产物。粗产物1用吡咯(223mL， 3.45moI;相当于假设乙二醛单缩 醛的收率为50%时的量)处理并进行形成二吡咯曱烷的常规反应2Q。 加入InCl3 ( 0.762g， 3.45mmol)，混合物在室温和氩气下搅拌1.5小 时。加入NaOH (4.13g， 103mmol)处理反应混合物，过滤，从滤液 中回收过量的吡咯，用己烷研碎过滤所得的残余物以脱除微量吡咯， 色谱法分离[二氧化硅，己烷/<:112<:12/醋酸乙酯(7:2:1)]，得到浅 黄色固体(2.84g， 32%):熔点112-114"C;
'H NMR 5 0.74 (s, 3H), U5 (s， 3H), 3.51 (d， 11 Hz， 2H)' 3.57 (d， J= 11 Hz, 2H), 4.42 (d， ■/= 2 Hz, IH)' 4.85 (d， /= 2 Hz， 1H), 5.92 (m, 2H), 6.13 (m， 2H)， 6.73 (m, 2H), 8.75 (s， 2H);
(:15112(^202的分析计算值C， 69.20; H， 7.74; N， 10.76。 实测值C， 69.18; H， 7.77; N， 10.71。
5，15-二(4-叔丁基苯基)-10-(5，5-二甲基-l，3-二H恶烷-2-基)-20-均三甲 苯基卟啉(4)。按照一般工序17，21，在THF/甲醇(44mL， 10:1)中， 用NaBH4 ( 0.756g， 20.0mmo1)还原二酰基二吡咯甲烷3 (0.584g, l.OOmmol)得到相应的二甲醇3-二醇。将3-二醇和2 ( 0.260g, l.OOmmol)在含有InCl3 ( 88.4mg， 0.400mmo1)的CH2C12 ( 400mL ) 中缩合1小时。加入曱醇(40mL)和TEA (4mL)。过滤混合物(氧化铝垫，CH2C12)。浓缩滤液并用色镨法分离(二氧化硅，CH2C12/ 己烷)，得到紫色固体(104.6mg， 13%):
'H NMR 5 -2.78 (s, 2H), L12 (s, 3H)， 1.62 (s, 18H), 1.83 (s, 6H)， L92 (s， 3H), 2.62 (s, 3H)， 4.33 (m, 4H), 7.26 (s, 4H), 7.75 (d， /= 8.0 Hz， 4H)， 7.95 (s， H)， 8.12 (d， 8.0 Hz， 4H), 8.79 (d， 4.0 Hz， 2H)， 8.98 (d， /= 4.0 Hz， 2H)， 9.91 (s, 2H); 13CNMR5 151.2, 150.7, 139.6， 139.5， 139.2, 138.7， 138.3， 137.9， 134.6,134.4， 128.0, 127.9, 124.0, 123.8， 120.2, 119.7, 111.7,106.6, &0.4， 35.2, 35.1, 21.9, 31.9'MJ,2S.2， 22.&, 2\.9, 21.8,21.7;
LD-MS观测值为809.18; FAB-MS观测值为806.4580，计算值为 806.4560 (C55H58N402); Xahs419、 514、 547、 591、 648nm。
5，15-二(4-叔丁基苯基)-10-甲酰基-20-均三曱苯基卟啉(5)。按照 一般工序22，用TFA/水(0.5mL， 1:1)处理4 ( 43mg， 0.05mmo1) 在CH2Cl2(5mL)中的溶液，得到一两相溶液。在室温下搅拌2.5小 时后加入CH2C12。洗涤有机层(饱和NaHC03水溶液和盐水)，干燥 (Na2S04)，浓缩并用色谱法分离(二氧化硅，《12<:12/己烷)，得到 一紫色固体(34.8mg， 92%):红外(纯的)
1674， 1557, 1110 cm—1; !H NMR S—1.90 (s, 2H), 1.61 (s, 1SH), 1.84 (s， 6H)， 2.61 (s， 3H)， 7.26 (s, 2H), 7.75-7.78 (m, 4H), S.08—8.11 (m， 4H)， 8.59 (d， J= 4.4 Hz， 2H), 8.69 (d, 4.4 Hz, 2H), 9.01 (d, 5.2 Hz, 2H)， 10.03 (br s, 2H), 12.50 (s, 1H); 13C NMR 5 195.1， 151.2， 139.2， 138.7' 138.3， 137.7, 134.2, 128.0, 124.4, 124.0' 122.6, 107.7， 35.2, 31.9, 29.9, 21.8， 21.7;
LD-MS观测值为721.86; FAB-MS观测值为721.3931，计算值为 720.3828 ( C50H48N4O );入abs428、 528、 567、 600、 657nm。
Zn(II)-5,l5- 二 (4-叔丁基苯基)-l0-曱酰基-20-均三曱苯基卟啉 (Zn-5)。用Zn(OAc)2 ,2H2O(0.12g， 0.55mmol)处理p卜啉5 ( 0.080g， O.llmmol)在CHCl3/MeOH (10:1)中的溶液。进行包括色谱法分 离(二氧化硅，CH2C12)在内的常规处理后得到绿紫色固体(80mg， 92% ):红外(纯的)2918, 1615, 1549 cm—; 'H
NMR5 1.62 (s，卿，1.82 (s，6H), 2.61 (s, 3H), 7.25 (s, 4H), 7.76 (d, /= 8.0 Hz， 4H)， 8.69 (d， ■/= 8.0 Hz, 4H), 8.78 (d, J= 4,8 Hz, 2H)， 9.05 (d, /= 4.8 Hz, 2H), 9.94 (d, ■/= 4.8 Hz, 2H), 12.30 (s， 1H); 13C NMR 5 195.7， 153.3， 152.1， 150.8， 149.3， 149.2， 139.3, 139.1, 138.6, 137.9， 135.1, 134.3, 132.4, 131.8, 129.1, 127.9, 123.8， 35,1, 31.9， 21.8， 21.7;
LD-MS观测值为780.81; FAB-MS观测值为782.2985，计算值为 782.2963 ( C50H46N4OZn ); Xabs431、 561、 602腿。
5-(5，5-二甲基-l，3-二嗯烷-2-基)-l-(对曱苯酰基)二吡咯曱烷(7 )。 按照一般工序16，在室温和氩气保护下，向溶于THF( 5mL)的2( 1.30g， 5.00mmo1)溶液中逐滴加入EtMgBr ( 12.5mL， 12.5mmo1，在THF 中的浓度为l.OM)，然后冷却到-78TC。再用超过l分钟的时间，将溶 于THF (5mL)中的6 ( 1.15g， 5.00mmo1)溶液加入其中。该溶液 在-78。C维持10分钟，然后加热到室温。进行包括色谱法分离(二氧 化硅，(:112(:12/醋酸乙酯)在内的常规处理后得到一浅黄色无定形固 体(1.362g， 72% ):熔点为60-62°C;
'H NMR 5 0.72 (s， 3H), 1.16 (s， 3H), 2.41 (s, 3H)， 3.46~3.48 (m， 2H)， 3.69-3.77 (m， 2H)， 4.47 (d, ■/= 2.8 Hz, 1H), 4.89 (d, /= 3.2 Hz， 1H), 5.97—5.9S (m, 1H), 6.03~6.04 (m， 1H), 6.12~6.15 (m' 1H), 6.72~6.77 (m, 2H), 7.26 (d， >/= 8.0 Hz, 2H), 7.79 (d, /= 8.0 Hz, 2H), 8.94 (s' 1H)， 10.16 (s, 1H); 13C NMR 5 184.3, 142.3, 137.7, 136.1, 130.9， 129.2， 129.1， 127.6' 119.3, 118.0, 110.9, 108.1， 103.1, 77.7, 77.6' 42.3, 30.5, 23.3, 22.0， 21.8;
C23H26N203的分析计算值C， 72.99; H， 6.92; N， 7.40。实测值 C， 72.55; H， 6.92; N， 7.45。
5,15- 二 (5,5- 二曱基-1 ，3- 二嗯烷-2-基)-l0，20- 二 (对甲苯基)卟啉 (8)。按照一般工序16，21，在THF/曱醇(30mL， 3:1)中，用NaBH4 U.41g, 37.3mmol)还原7 (0.567g, 1.50mmol)得到相应的深黄色
油状二吡咯曱烷-单曱醇7-OH。于室温下，将7-OH在含有InCl3 (20.0mg， 90.4 pmol)的CH2C12 ( 283mL )中自缩合5分钟，然后
用DDQ(510mg， 2.25mmol)氧化1小时。加入甲醇(lOmL )和TEA (lmL)。过滤反应混合物(氧化铝垫，CH2C12)。浓缩滤液并用色谱法分离(二氧化硅，<:112<:12/己烷)，得到紫色固体(149.8mg， 14% ):
—2.97 (s， 2H), 1.11 (s, 6H)， 1.90 (s， 6H)， 2.72 (s, 6H)， 4.30-4.31 (m, 8H), 7.55 (d,/= 8.0 Hz， 4H), 7.90 (s， 2H), 8.05 (d, /- 8.0 Hz, 4H), 8.93 (d， J= 4.8 Hz, 4H), 9.89 (d, /= 5.2 Hz， 4H); 13C NMR 5 139.9， 137.5， 134.7, 132.3， 129.0, 127.5, 120.4, 113.0, 106.2, 80.3, 31.2， 25.1， 22.8,21.8;
LD-MS观测值为719.82; FAB-MS观测值为718.3549,计算值为 718.3519 (C46H46N404);入abs416、 512、 544、 590、 643nm。
5,15-二甲酰基-10，20-二(对甲苯酰基)卟啉(9)。如对5的描述， 在室温下用TFA/水(1.0mL， 1:1 )处理8( 72mg， l.Ommol )在CH2C12 (10mL)中的溶液3天。进行包括色谱法分离(二氧化硅，CH2C12 /己烷)在内的常规处理后得到一紫绿色固体(48.6mg， 90%):红 外(纯的)1666、 1551、 1122cm1;
NMR 5 -2.31 (s， 2H)， 2.74 (s， 6H), 7.61 8.0 Hz, 4H)， 8.05 (d, J= 8.0 Hz,
4H), 9.00 (d' /- 5.2 Hz， 4H), 10.00 (d, 5.2 Hz' 4H)， 12.53 (s, 2H);
LD-MS观测值为547.09; FAB-MS观测值为547.2131，计算值为 547.2134 ( C36H26N402);入ahs429、 584、 684腿。
2-羧基-5，5-二曱基-l，3-二鹏烷(10)。按照一般工序23，将乙二醛 酸单水合物(5.0g， 54mmo1)、 2,2-二甲基-l,3-丙二醇(8.5g， 81mmo1) 和Amberlyst-15离子交换树脂(100mg)在苯(140mL)中的混合物 在带有Dean-Stark分水器的长颈瓶中回流15小时。过滤反应混合物。 浓缩滤液并用20%的NaOH水溶液(50mL)回流30分钟。用醚萃 取所得的碱性溶液，并在冷却下用稀盐酸中和。最后用11,04将pH 调到大约1.0。用醚萃取酸化的水层。混合萃取物，干燥(Na2S04) 并浓缩得到白色固体(6.349g， 73%):熔点58-60lC;
1.22 (s， 3H), 3.57 (d, /= 12.0 Hz, 2H)， 3.79 (d， J= 12.0 Hz, 2H), 4.97 (s, 1H); l3C NMR 5 169.1, 124.7， 95.8, 77.5, 30.6， 23.0, 21.9;
HNMR5
H. NMR & 0.80 (s, 3H):FAB-MS观测值为161.0806，计算值为161.0814 ( C7H1204 )。
l-[(5,15-二曱基-l，3-二嚼烷-2-基)羰基-5-苯基二吡咯甲烷(13 )。 按照一般工序16'24，将IO( 0.50g， 3.1mmol )、 2,2，-二吡啶二硫化物(l.Og， 4.6mmol)和三苯基膦(1.2g， 4.6mmol )在THF ( 10mL )中的溶液 在室温和氩气保护下搅拌24小时。在-78X:，将所得混合物逐滴加入 到溶于THF( 10mL )的12( 2.1g， 9.4mmoI )和EtMgBr( 24mL， 24mmol， THF溶液中的浓度为l.OM)的溶液中，然后在室温下反应1小时。 进行包括色i普法分离[二氧化硅，<:112<:12/醋酸乙酯(7:3)]在内的 常规处理后得到一浅黄色固体(732mg， 64%):熔点154-156匸；
NMR 5 0.78 (s， 3H), 1.21 (s, 3H), 3.56 (d， /= 12.0 Hz, 2H), 3.75 (d, 12.0 Hz, 2H)， 5.10 (s, 1H), 5.52 (s, IH)' 5.95 (d， 0.8 Hz， 1H), 6.07 (d， / =2.4 Hz, 1H), 6.14 (d， ■/= 2.0 Hz, 1H), 6.67~6.68 (m， IH)， 7.15-7.31 (m, 6H), 8.39 (s, IH)， 9.78 (s, 1H); UC NMR 5 181.2， 140.7, 130.9, 128.9, 128.6, 127.5, 120.7， 118.0， 111.0, 108.6， 107.8, 100.5, 77.7, 77.7, 44.2， 30.8, 23.3, 22.0;
(:221124;^203分析计算值为C， 72.50; H， 6.64; N， 7.69。实测值为 C， 72.52; H， 6.69; N， 7.63。
5，15-二(5，5-二曱基-l，3-二P恶烷-2-基)-10,20-二苯基卟啉(14)。如 对8的描述，在THF/曱醇(16mL， 3:1 )中，用NaBH4 ( 780mg， 21.0mmol)还原样品13 (300mg， 0.824mmol) 15分钟。所得的13-OH(浅黄色油)于室温下在含有InCl3( ll.Omg， 49.7 p mol)的CH2C12 (164mL)中自缩合30分钟，然后用DDQ (280mg， 1.23mmol)氧 化1小时。进行包括色谱法分离[二氧化硅，CH2C12 /醋酸乙酯(98:2 )] 在内的常规处理后得到一紫色固体(60.3mg， 21% ):
'H NMR S -2.96 (s' 2H), UO (s, 6H), 1.90 (s， 6H), 4.30-4.31 (m, 8H), 7.75—7.78 (m, 6H)， 7.91 (s， 2H)， 8.16~8.18(m， 4H)， 8.90 (d， ■/= 4.0 Hz, 4H)， 9.90 (d， 4.0 Hz， 4H); 13C NMR 5 142.8, 134.7' 132.3, 129.2， 127.9, 126.7, 120.3' 113.1, 106.2，肌4, 31.2, 25.1, 22.8;
LD-MS观测值为691.93; FAB-MS观测值为691.3318，计算值为691.3284 (C44H42N404); Xabs416、 512、 541、 589、 641nm。5，15-二甲酰基-10,20-二苯基卟啉(15)。如对5的描述，在室温 和搅拌下，用TFA/水(2.0mL， 1:1)处理14 (30mg， 44 n mol)在 CH2C12 (5.0mL)中的溶液3天。进行包括色镨法分离(二氧化硅， (:112<:12/醋酸乙酯)在内的常规处理后得到一紫绿色固体(18.7mg， 83% ):红外(纯的)1673， 1550， 1120cm-1; 雨R 5 -2.30 (s， 2H), 7.8CK7.82 (m， 6H), 8.17-8.19 (m， 4H)， 8.59 (d, /- 4.8 Hz， 4H), 10.02 (s' 4 H), 12.55 (s， 2H);LD國MS观测值为518.90，计算值为518.1743 ( C34H22N402); Xabs428、 538、 584、 622、 684nm。1-苯曱酰基-9-[(5,5-二曱基-l，3-二嘟烷-2-基)羰基-5-苯基二吡咯甲 烷(16)。按照一般工序17，在室温和氩气下，将EtMgBr ( 2.75mL， 2.75mmo1， THF溶液中的浓度为1.0M )逐滴加入到13的(500mg, 1.37mmol) THF (lOmL)溶液中，处理10分钟。加入苯甲酰氯(160 ML, 2.75mmo1)。 30分钟后进行包括色谱法分离[二氧化硅，CH2C12 /醋酸乙酯(7:3)]在内的常规处理，得到一深黄色固体(3".7mg， 57% ):熔点112-114"C;NMR 5 0.80 (s, 3H)， 1.23 (s， 3H)， 3.60 (d， J" = 11.2 Hz, 2H), 3.79 (d， 11.2 Hz， 2H), 5.15 (s, 1H), 5.57 (s， 1H)， 6.0".11 (m， 2H), 6.78~6.80 (m, 1H), 7.17-7.55 (m， 9H), 7.82-7.84 (m, 2H)， 9.57 (s, 2H); 13C NMR5 1S4.7, 139.5, 139.3, 138.4, 132.0， 131.2， 129.4, 129.1, 128.6, 128.5， 128.1， 120.4, HI.3' 111.0,脆6， 77.7, 44.6, 30.8, 23.3, 22.1;(:291128^04分析计算值为C， 74.34; H， 6.02; N， 5.98。实测值为 C, 73.45; H, 6.14; N， 5.37。5,10-二(5，5-二甲基-1,3-二嚼、烷-2-基)-15，20-二苯基卟啉(17)。如 对4的描述，在THF/甲醇(32mL， 3:1 )中，用NaBH4 ( 800mg， 21.0mmo1)还原16 ( 200mg, 0.420mmo1) 15分钟，得到深黄色油状16-二醇。16-二醇和2 (lllmg， 0.420mmo1)在含有InCl3 (37.5mg， 177pmoI)的CH2C12( 170mL)中缩合15分钟，然后用DDQ(143mg, 0.634mmo1)氧化1小时。进行常规处理后得到一紫色固体(49.8mg， 17% ):'H NMR S -2.93 (s， 2H)，1.13 (s， 6H)， 1.95 (s, 6H)， 4.3CM.37 (m， 8H)， 7.71-7.77 (m， 6H), 7.95 (s, 2H), 8.15-8,18(m， 4H), 8.73 (s, 2H), 8.94 (d, /- 4.4 Hz, 2H), 9.96 (s, 2H)， 10.01 (s, 2H》1JC恵R 5 142.3， 134,7, 128.0, 126.9, 121.6， U2.0, 106.6, 80.5， 31.2， 25.3, 22.9;LD-MS观测值为691.86; FAB-MS观测值为691.3291，计算值为 691.3284 (C44H42N404);入abs417、 511、 586腿。5，10-二曱酰基-15，20-二苯基外啉(18)。如对5的描述，在室温 下，用TFA/水(2.0mL， 1:1 )处理17 ( 30mg， 44 y mol)在CH2C12(5.0mL)中的溶液3天。进行包括色谱法分离(二氧化硅，CH3C1 /己烷)在内的常规处理，得到一紫色固体(19.8mg， 88%):红外(纯的)1672， 154S, 1166cm—1; 'HNMR S —2.19 (s， 2H)， 7.76~7.83 (m， 6H), 8.15—8.17 (m, 4H)， S.66 (s， 2H), 8.93 (d， 4.S Hz, 2H), 9.79 (s, 2H), 9.89 (s, 2H)， 12.28 (s，.2H); ,3C NMR S 194.8, 141.0, 134.5, 128.7, 127.2， 109.7， 100.1;LD-MS观测值为519.18; FAB-MS观测值为M9.1839，计算值为 519.1821 ( C34H22N402);入abs440、 535、 607、 655腿。5-(二硫代镧-2-基)二吡咯曱烷。依据常规技术来合成。参考文献(1) (a) Callot， H. 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权利要求
1. 一种制备5-甲酰基卟啉的方法，包括步骤将5-缩醛二吡咯甲烷与二吡咯甲烷-1，9-二甲醇进行缩合，得到5号位上含有一个缩醛取代基的卟啉；将所述的含有一个缩醛取代基的卟啉进行水解得到所述的5-甲酰基卟啉。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的缩合步骤是在路易 斯酸存在下，于极性或非极性溶剂中进行的，随后用DDQ进行氧化。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的水解步骤是在室温 下，用CH2C12、 TFA和水的两相混合物来进行的。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的二吡咯曱烷-l，9-二 甲醇是通过还原1，9-二酰基吡咯甲烷而制得的。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的5-缩醛二吡咯甲烷 按如下步骤制备乙二醛与新戊基乙二醇反应得到一种单缩醛和二缩醛的混合物；然后所述的混合物与过量的吡咯反应得到所述的5-缩醛二吡咯曱烷。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述的二吡咯曱烷-l，9-二 甲醇含有一个在5号位取代的表面附着基团。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述的表面附着基团选自 羧酸、醇、硫醇、竭醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
8. —种5-缩醛二吡咯曱烷化合物。
9. 一种5-缩醛p卜啉化合物。
10. 在10或15号位带有一个表面附着取代基团的权利要求9的 5-缩醛p卜啉。
11. 根据权利要求10所述的5-缩醛p卜啉化合物，其中所述的表面 附着基团选自羧酸、醇、硫醇、硒醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基 基团。
12. —种在10或15号位带有一个表面附着取代基团的5-曱酰基 卟啉。
13. 根据权利要求12所述的5-曱酰基。卜啉化合物，其中所述的表 面附着基团选自羧酸、醇、硫醇、硒醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
14. 一种制备5，15-二曱酰基吟啉的方法，包括步骤 水解5,15-二缩醛吟啉得到所述的5，15-二甲酰基卟啉。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述的5，15-二缩醛p卜啉 制备如下还原5-缩醛-l-酰基二吡咯甲烷得到相应的甲醇；然后 所述的甲醇自缩合得到所述的5,15-二缩醛卟啉。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述的5-缩醛-l-酰基二 吡咯曱烷制备如下用吡咬硫酯对5-缩醛-二吡咯曱烷进行酰化得到所述的5-缩醛-1-酰基二吡咯曱烷。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述的酰基基团包括一个 表面附着基团。
18. 根据权利要求8所述的5-缩醛二吡咯曱烷化合物，其中所述 的化合物是5-缩醛-l-酰基二吡咯曱烷。
19. 一种5,15-二缩醛外啉化合物。
20. 在10或/和20号位带有一个表面附着取代基团的权利要求 19所述的化合物。
21. 根据权利要求20所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、硒醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
22. —种在10或/和20号位带有一个表面附着基团取代的5,15-二曱酰基p卜啉。
23. 根据权利要求22所述的5，15-二曱酰基p卜啉，其中所述的表 面附着基团选自羧酸、醇、硫醇、硒醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔 基基团。
24. —种制备5，15-二缩醛p卜啉的方法，包括步骤 用下式的吡啶硫酯对二吡咯曱烷进行酰化<formula>formula see original document page 3</formula>其中W是2-吡啶基和ie是一个缩醛，得到l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷；还原所述的l-(缩醛羰基)二吡咯甲烷得到l-(缩醛曱醇)二吡咯甲烷；然后所述的l-(缩醛曱醇)二吡咯曱烷自缩合得到5,15-二缩醛卟啉。
25. 根据权利要求24所述的方法，进一步包括步骤 水解所述的5,15-二缩醛卟啉得到5，15-二甲酰基卟啉。
26. 根据权利要求24所述的方法，其中所述的吡咬硫酯通过缩醛 -酸与2，2，-二吡咬二硫化物和Ph3P反应来得到。
27. —种通式如下的吡啶硫酯0R1——S—C—R2其中W是2-吡啶基和ie是一个缩醛。
28. —种l-(缩醛羰基)二吡咯甲烷。
29. 根据权利要求28所述的l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷，它在5号 位可进一步被一个表面附着基团取代。
30. 根据权利要求29所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、硒醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
31. —种l-(缩醛曱醇)二吡咯曱烷。
32. 根据权利要求31所述的l-(缩醛甲醇)二吡咯甲烷，它在5号 位可进一步被一个表面附着基团取代。
33. 根据权利要求32所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、竭醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
34. 根据权利要求19所述的化合物，它在10或/和20号位可进 一步被一个表面附着基团取代。
35. 根据权利要求34所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、竭醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
36. —种制备5，10-二缩醛卟啉的方法，包括步骤将l-(缩醛羰基)二吡咯甲烷酰化得到l-(缩醛羰基)-9-酰基二吡咯 曱烷；还原所述的l-(缩醛羰基)-9-酰基二吡咯曱烷得到相应的二曱醇； 将所述的二甲醇与二吡咯甲烷缩合得到一个中间体；氧化所述的中间体得到5,10-二缩酪卟啉。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中所述的酰基基团包括一个 表面附着基团。
38. 根据权利要求37所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、硒醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
39. 根据权利要求36所述的方法，进一步包括步骤 水解所述的5,10-二缩醛卟啉得到5,10-二甲酰基卟啉。
40. —种在9号位被一个酰基基团进一步取代的权利要求28所述 的l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷。
41. 权利要求40所述的l-(缩醛羰基)二吡咯曱烷，它在5号位被 一个表面附着基团进一步取代。
42. 根据权利要求41所述的化合物，其中所述的表面附着基团选自羧酸、醇、硫醇、竭醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
43. —种5,10-二缩醛p卜啉。
44. 在15或/和20号位被一个表面附着基团进一步取代的权利 要求43所述的5,10-二缩醛p卜啉。
45. 根据权利要求44所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、竭醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
46. —种在其15或/和20号位带有一个表面附着取代基团的 5,10-二曱酰基卟啉。
47. 根据权利要求46所述的化合物，其中所述的表面附着基团选 自羧酸、醇、硫醇、竭醇、碲醇、二氧磷基、烯基和炔基基团。
全文摘要
一种制备5-甲酰基卟啉的方法，包括如下步骤将一种5-缩醛二吡咯甲烷与一种二吡咯甲烷-1，9-二甲醇缩合，得到5号位上含有一个缩醛取代基的卟啉；然后将所述卟啉进行水解，得到所述的5-甲酰基卟啉。本发明还描述了该方法所得的产物和用到的中间体，以及这些中间体的制备方法。
文档编号C07D487/22GK101268080SQ200580019266
公开日2008年9月17日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年6月14日
发明者A·巴拉库马, J·S·林赛, K·穆图库马兰 申请人:北卡罗莱纳州立大学