专利名称：天然产物5,7-二甲氧基-4＇-羟基异黄酮的制备方法
技术领域：
本发明属异黄酮的制备领域，特别是涉及一种天然产物5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮的 制备方法。
背景技术：
糖尿病和肥胖症是严重威胁人们身体健康的内分泌紊乱性代谢类疾病，常伴随着外周 组织对胰岛素敏感性的降低和胰岛素信号通路的调控紊乱。而在胰岛素信号通路中一个重 要的调控机制就是对胰岛素受体(insulin receptor, IR)、胰岛素受体底物(insulin receptor substrate, IRS)以及其它下游分子的蛋白酪氨酸磷酸化进行可逆调节。2006年Na等报道从 豆科植物Erythrina mildbraedii的根中分离得到5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮(1)及其类似 物，这些黄酮类化合物表现出对PTP1B的抑制活性，可能成为一类新型PTP1B抑制剂(Na M K， Jang J P, Njamen D, et al. Protein tyrosine phosphatase-IB inhibitory activity of isoprenylated flavonoids isolated from Erythrina mildbraedii, J Nat Prod, 2006, 69, 1572)。
异黄酮(1)可由5,7,4'-三甲氧基异黄酮在普通毛虫幼虫作用下的生物转化(在异黄酮 的4'位去甲基化)第U得(Takahashi K， Araki H, Miyazawa M. Biotransformation of isoflavones by the larvae of the common cutworm (Spodoptera litura), Chem Pharm Bull, 2006, 54(5)， 719)，或通过微生物转化得到(Miyazawa M, Takahashi K, Amki H. Biotransformation of isoflavones by Aspergillus niger as biocatalyst, J Chem Technol Biotechnol, 2006, 81(4), 674)。 Pelter等利用羟基脱氧安息香在三氟化硼存在下与N,N-二甲基甲酰胺二甲基縮醛 (DMF，DMA)反应，合成了异黄酮(1 )，收率为67% (Pelter A， Ward R S， Ashdown D H J. The synthesis of mono-, di-, and trihydroxyisoflavones, Synthesis, 1978, (11), 843); Sekizaki禾口 Yokosawa通过2'-羟基査尔酮的氧化重排制备了异黄酮(1)并研究了该化合物及其类似物 对Aphanomyces euteiches游动孢子的吸附性能(Sekizaki H, Yokosawa R. Studies on zoospore-attracting activity. I. Synthesis of isoflavones and their attracting activity to Aphanomyces euteiches zoospore, Chem Pharm Bull, 1988, 36(12), 4876)。以上两种化学合成 方法不仅收率低，而且需要使用硝酸铊等昂贵的试剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种天然产物5，7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮的制备 方法，该方法简单实用，原料易得，产率高，适合于工业化生产。 本发明的合成路线为<formula>formula see original document page 4</formula>本发明的一种天然产物5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮的制备方法，包括
(1) 2-(4-苄氧基苯基)乙酸(2)的合成
将碱氢氧化钾(或氢氧化钠或碳酸钾，88 mmol 120 mmol)的水/乙醇(10ml/80 mL)溶液加入到由对羟基苯乙酸(40 mmol~60 mmol)禾tl乙醇(20mL 30mL)组 成的悬浊液中，搅拌，加入溴化苄(80 mmol-100 mmol)，加热回流2.5 h 3.5 h， 冷却至室温，蒸除乙醇，向残余物中加入10%氢氧化钠溶液lOOmL，萃取，水相用 浓盐酸酸化，萃取，合并有机相，洗涤、干燥，蒸除溶剂，即得；
(2) 2-(4-节氧基苯基)乙酰氯(3)的合成
将草酰氯(11.6mmol)在氮气保护下滴加到上述物质(7.8 mmol 8.0 mmol)的二 氯甲烷(10mL)溶液中，加热回流2h 3h，冷却至室温，除去溶剂和过量的草酰 氯，即得；
(3) 2-(4-苄氧基苯基)乙酸3，5-二甲氧基苯酯(4)的合成将分散于矿物油中的氢化钠(10.5 mmol~12 mmol)加入到3,5-二甲氧基苯酚(6.5 mmol 8.0mmo1)的四氢呋喃(10mL)溶液中，在氮气保护下搅拌，加入上述物质 (7.8 mmo1 8.0 mmol)的四氢呋喃(10mL)溶液中，加热回流2h 3h，冷却至室 温，用饱和碳酸钠溶液处理，萃取，洗涤，干燥，蒸除溶剂，即得；
(4) 2-(4-羟基苯基)乙酸3,5-二甲氧基苯酯(5)的合成
将上述物质(9.0 mmo1 10.0 mmol)和10%的Pd-C悬浮在四氢呋喃(50mL) 中，搅拌加氢12h 24h，反应完毕，加入二氯甲垸，过滤，蒸除溶剂，即得；
(5) l-(2,4-二甲氧基-6-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)乙酮(6)的合成 将三氟化硼'乙醚(39.5mmol~41 mmol)加入到上述物质(2.8 mmol~3.0 mmol)
在新蒸的二氯甲垸(2mL)的溶液中，在氮气气氛下加热回流2h 3 h，冷却至室温， 用10%碳酸钠溶液处理，然后用乙醚萃取，水相用浓盐酸酸化至pH= 1，萃取，合 并有机相，洗涤、干燥、蒸除溶剂，褐色残余物进行硅胶柱层析，即得；
(6) 5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮(1)的合成
将三氟化硼'乙醚(0.12 mol~0.15 mol)在氮气气氛下滴加到上述物质(20 mmol 25mmo1)的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF， 10mL)的溶液中，加热至50 °C 80°C，加入甲烷磺酰氯(70 mmol~80 mmol)，回流2h 3h，冷却至室温，用10% 碳酸钠溶液处理，萃取，水相用浓盐酸酸化至pH^ 1，萃取，合并有机相，洗涤、 干燥、蒸除溶剂，褐色残余物进行硅胶柱层析，即得。
本发明所得的天然产物5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮可能成为一种新型蛋白酪氨酸磷 酸酯酶-lB (PTP1B)的抑制剂。
本发明用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为甲酰化试剂及溶剂，同时加入甲垸磺酰氯促 进Vilsmeier-Haack甲酰化反应及随后的环合反应，使目标产物5，7-二甲氧基-4'-羟基异黄 酮(1)的收率得到提高。
天然产物5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮(1)的合成路线如图所示，首先需要对4-羟 基苯乙酸中的羟基进行保护，以免影响随后的酯化反应。本发明中使用溴化苄和碱氢氧化 钾，未加入碘化钠。此外也可以使用溴化苄和碱氢氧化钠或碳酸钾，以及季铵盐。2-(4-节氧基苯基)乙酸(2)进行酯化反应前先与草酰氯反应，生成乙酰氯(3)，然后同3,5-二甲氧基苯酚钠进行酯化反应，得到95%收率的2-(4-苄氧基苯基)乙酸3,5-二甲氧基苯 酯(4)。苄基保护基的脱除采用催化氢化方法，得到2-(4-羟基苯基)乙酸3,5-二甲氧基 苯酯(5)。羟基取代苯乙酸苯酯(5)在Lewis酸三氟化硼催化下发生Fries重排反应，生成羟基脱氧安息香化合物l-(2,4-二甲氧基-6-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)乙酮(6)。 该化合物是合成多种羟基异黄酮的关键中间体，己经用于Pmnetin等异黄酮类天然产物或 羟基异黄酮的合成。本发明中利用羟基脱氧安息香(6)在Lewis酸三氟化硼存在下与 DMF反应，过量DMF兼作溶剂，同时加入甲烷磺酰氯促进Vilsmeier-Haack甲酰化反 应及随后的环合反应，使目标产物5，7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮(1)的收率提高到78%。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。
实施例1
n) 2-(4-苄氧基苯基)乙酸(2)的合成
将氢氧化钾(4.94 g， 88 mmol)的水/乙醇(10/80 mL)溶液加入到由对羟基苯乙酸 (6.08 g， 40 mmol)和乙醇(20 mL)组成的悬浊液中，将反应混合物在室温下搅拌5 min，然后加入溴化苄(9.5 mL， 13.68 g， 80 mmol)。加热使反应混合物回流2.5 h， 冷却至室温。蒸除乙醇，向残余物中加入10%氢氧化钠溶液100 mL，然后用乙醚(30 mLx2)萃取。水相用浓盐酸酸化，然后用乙酸乙酯(30mLx 2)萃取，合并有机相， 以饱和食盐水洗涤，以无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂得产物2的白色晶体7.0g，收率 72%; m.p. 123 。C。
(2) 2-(4-苄氧基苯基)乙酰氯(3)的合成
将草酰氯(2.0mol/L 二氯甲烷溶液，5.8 mL, 11.6 mmol)在氮气保护下滴加到 2(1.89 g，7.8 mmol)的二氯甲烷(10 mL)溶液中，滴加完毕加热使反应混合物回流2 h， 冷却至室温。减压下除去溶剂和过量的草酰氯，得产物(3)褐色油状物2.03g，收 率100%。产物直接用于下一步反应。
(3) 2-(4-节氧基苯基)乙酸3，5-二甲氧基苯酯(4)的合成
将氢化钠(分散于矿物油中，含量60%， 0.42 g， 10.5 mmol)加到3,5-二甲氧基 苯船(1.00g， 6.5 mmol)的四氢呋喃(10mL)溶液中，在氮气保护下将反应混合物搅拌 30min。向其中加入新制备的3(2.03 g， 7.8 mmol)的四氢呋喃(IO mL)溶液，加热使 反应混合物回流2h，冷却至室温。将反应混合物用饱和碳酸钠溶液(30 mL)处理， 然后用二氯甲烷(30 mL x 3)萃取，合并有机相，以饱和食盐水洗涤，以无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂得产物(4)白色针状结晶2.33 g，收率95%(基于3,5-二甲氧基苯酚)； m.p. 74.5~75.5 。C 。 & NMR(CDC13) S: 3.79 (s, 6H， 2 x OMe), 3.88 (s, 2H， 0=C-CH2), 5,13 (s, 2H, OCH2)， 6.45 (s, 2H, 2'-及6'-H), 6.48 (s， 1H, 4'-H), 7.12 (d, 2H， J = 8.6 Hz, 3-及5-H)， 7.43 (d, 2H， J = 8.6 Hz, 2-及6-H), 7.50 7,54 (m, 5H， Ph-H); 13C NMR (CDC13)S:40.0 (0=C-CH2), 54.9 (2 x OMe), 69.5 (OCH2), 97.8 (4'-C), 99.8 (2'-及6'-C)， 114.7 (3-及5-C), 125.4 (l-C), 127.1 (2 x Ph-C), 127.6 (Ph-C), 128.2 (2 x Ph-C)， 130.1 (2-及6-C), 136.7 (Ph-C), 152.1 (l'-C), 157.8 (4-C), 160.8 (3'-及5'-C)， 169.7 (OO)。
(4) 2-(4-羟基苯基)乙酸3,5-二甲氧基苯酯(5)的合成
将化合物4(3.44 g， 9.1 mmol)和10%的Pd-C(0.93 g)悬浮在新蒸的四氢呋喃(50 mL)中，在常温常压下搅拌加氢12 h。反应完毕向反应混合物中加入二氯甲烷(80 mL)，用玻璃砂芯漏斗过滤。蒸除溶剂得产物(5)的白色晶体2.59 g，收率99%; m.p. 94 。C 。 画R (CDC13) S: 3.73 (s, 6H, 2 x OMe), 3.75 (s, 2H， CH2), 5.62 (s, 1H, OH), 6.24 (s, 2H， 2'-及6'-H), 6.32 (s, 1H, 4'-H), 6.75 (d, 2H, J = 7.8 Hz, 3-及5-H), 7.17 (d, 2H, J = 7.8 Hz, 2-及6-H); l3C NMR (CDC13) S: 40.4 (CH2), 55.4 (2 x OMe), 98.3 (4'-C)， 100.1 (2'-及6'-C), 115.6 (3-及5-C), 125.1 (l-C)， 130.5 (2-及6-C)， 152.2 (l'-C), 155.0 (4-C), 161.0 (3'-及5'-C), 170.7 (OO)。
(5) l-(2,4-二甲氧基-6-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)乙酮(6)的合成 用注射器将三氟化硼.乙醚(5.0 mL, 5.6 g， 39.5 mmol)加入到5(0.83 g， 2.87 mmol)
在新蒸的二氯甲烷(2mL)的溶液中，在氮气氛下将反应混合物加热回流2h，冷却至 室温。将反应混合物用10。/。碳酸钠溶液(150mL)处理，然后用乙醚(20mLx 3)萃取。 水相用浓盐酸酸化至pH二l，然后用二氯甲垸(20mLx4)萃取。合并有机相，以饱 和食盐水洗涤，以无水硫酸钠干燥。蒸除溶剂，得到的褐色残余物进行硅胶柱层析， 得产物(6)的白色针状结晶0.52 g，收率63%; m.p. 146 °C 。 'H NMR (CDC13) S: 3.78 (s, 3H, OMe), 3.83 (s, 3H, OMe)， 4.24 (s, 2H, CH2), 5.91 (d, 1H, J = 2.4 Hz, 5-H), 6.05 (d， 1H， J = 2.4 Hz, 3-H), 6.77 (d, 2H， J = 8.7 Hz, 3'-及5'-H), 7.03 (d， 2H, J = 8.7 Hz， 2'陽及6'-H), 13.97 (s, 1H, OH); 13C NMR (CDC13) S: 49.3 (CH2), 55.5 (2 x OMe), 90.9 (3-C), 93,6 (5-C), 105.5 (1-C), 115.3 (3'-及5'-C), 127.2 (l'-C), 130.6 (2'-及6'-C), 154.4 (4'-C), 162.6 (6-C)， 166,2 (2-C)， 167.6 (4-C), 203.4 (C=0)。
(6) 5,7-二甲氧基-4'-羟基异黄酮(1)的合成
将三氟化硼'乙醚(15.2 mL, 17.0 g， 0.12 mol)在氮气氛下滴加到化合物6(5.77 g，20 mmol)在无水DMF(IO mL)的溶液中。将混合物加热至50 'C后加入甲烷磺酰氯 (5.4 mL, 0.80 g， 70 mmol)，回流2 h。将反应混合物冷却至室温，用10%碳酸钠溶液 (150mL)处理，然后用乙醚(20 mL x 3)萃取。水相用浓盐酸酸化至pH = 1，然后用 二氯甲烷(20 mL x 4)萃取，合并有机相，以饱和食盐水洗涤，以无水硫酸钠干燥， 蒸除溶剂，得到的褐色残余物进行硅胶柱层析，得产物(1)白色结晶4.65g，收率 78%; m.p. 270 271 。C 。 'H NMR (DMSO-D6) S: 3.68 (s, 3H， OMe), 3.91 (s, 3H, OMe), 6.54 (d, 1H， J = 2.3 Hz， 8-H)， 6.68 (d， 1H, J = 2.3 Hz， 6-H), 6.83 (d, 2H， J = 8.6 Hz， 3'-及5'-H), 7.33 (d, 2H, J = 8.6 Hz， 2'-及6'-H), 8.18 (s, 1H, 2-H), 9.54 (s, 1H， OH);3C 画R (固SO-Ds) 5: 56.1 (OMe), 56.3 (OMe), 93.1 (6-C), 96.3 (8-C), 109,1 (10-C), 115.0 (3'墨及5'-C)， 122.8 (3-C)， 125.1 (l'-C), 130.4 (2'-及6'-C), 150.9 (2-C), 157.3 (4'-C)， 159.4 (9-C), 161.0 (5-C)， 163.7 (7-C), 174.0 (C=0);元素分析Ci7H1405 (298.29) 理论值C 68.45, H 4.73;实测值C 67.91, H 4.81 。
权利要求
1.一种天然产物5，7-二甲氧基-4′-羟基异黄酮的制备方法，包括(1)2-(4-苄氧基苯基)乙酸的合成将碱氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钾88mmol～120mmol的水/乙醇10ml/80mL溶液加入到由对羟基苯乙酸40mmol～60mmol和乙醇20mL～30mL组成的悬浊液中，搅拌，加入溴化苄80mmol～100mmol，加热回流2.5h～3.5h，冷却至室温，蒸除乙醇，向残余物中加入10％氢氧化钠溶液100mL，萃取，水相用浓盐酸酸化，萃取，合并有机相，洗涤、干燥，蒸除溶剂，即得；(2)2-(4-苄氧基苯基)乙酰氯的合成将草酰氯11.6mmol在氮气保护下滴加到上述物质7.8mmol～8.0mmol的二氯甲烷10mL溶液中，加热回流2h～3h，冷却至室温，除去溶剂和过量的草酰氯，即得；(3)2-(4-苄氧基苯基)乙酸3，5-二甲氧基苯酯的合成将分散于矿物油中的氢化钠10.5mmol～12mmol加入到3，5-二甲氧基苯酚6.5mmol～8.0mmol的四氢呋喃10mL溶液中，在氮气保护下搅拌，加入上述物质7.8mmol～8.0mmol的四氢呋喃10mL溶液中，加热回流2h～3h，冷却至室温，用饱和碳酸钠溶液处理，萃取，洗涤，干燥，蒸除溶剂，即得；(4)2-(4-羟基苯基)乙酸3，5-二甲氧基苯酯的合成将上述物质9.0mmol～10.0mmol和10％的Pd-C悬浮在四氢呋喃50mL中，搅拌加氢12h～24h，反应完毕，加入二氯甲烷，过滤，蒸除溶剂，即得；(5)1-(2，4-二甲氧基-6-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)乙酮的合成将三氟化硼·乙醚39.5mmol～41mmol加入到上述物质2.8mmol～3.0mmol在新蒸的二氯甲烷2mL的溶液中，在氮气气氛下加热回流2h～3h，冷却至室温，用10％碳酸钠溶液处理，然后用乙醚萃取，水相用浓盐酸酸化至pH＝1，萃取，合并有机相，洗涤、干燥、蒸除溶剂，褐色残余物进行硅胶柱层析，即得；(6)5，7-二甲氧基-4′-羟基异黄酮的合成将三氟化硼·乙醚0.12mol～0.15mol在氮气气氛下滴加到上述物质20mmol～25mmol的无水N，N-二甲基甲酰胺DMF10mL的溶液中，加热至50℃～80℃，加入甲烷磺酰氯70mmol～80mmol，回流2h～3h，冷却至室温，用10％碳酸钠溶液处理，萃取，水相用浓盐酸酸化至pH＝1，萃取，合并有机相，洗涤、干燥、蒸除溶剂，褐色残余物进行硅胶柱层析，即得。
全文摘要
本发明涉及一种天然产物5，7-二甲氧基-4′-羟基异黄酮的制备方法，以4-羟基苯乙酸和3，5-二甲氧基苯酚为起始原料，利用Fries重排反应生成羟基脱氧安息香化合物1-(2，4-二甲氧基-6-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)乙酮；用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)作为甲酰化试剂及溶剂，同时加入甲烷磺酰氯促进Vilsmeier-Haack甲酰化反应及随后的环合反应，使5，7-二甲氧基-4′-羟基异黄酮(1)的收率得到提高。本发明简单实用，原料廉价易得，产率高，适合于工业化生产。
文档编号C07D311/36GK101613335SQ20091005651
公开日2009年12月30日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者李洪启, 李金星, 叶 金, 陈东玲 申请人:东华大学