CN112300002A - 一种5-硝基丹皮酚及5-硝基丹皮酚腙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种5‑硝基丹皮酚及5‑硝基丹皮酚腙的制备方法，包括步骤：S1，以丹皮酚和浓硝酸为原料，以冰醋酸为溶剂进行硝化，选择性得到5‑硝基丹皮酚；S2，将所述步骤S1反应结束后的反应液加入冰水洗涤抽滤，所得固体加入水合肼进行加热回流反应合成5‑硝基丹皮酚腙；本发明步骤少，反应条件温和，对环境的污染较少，5‑硝基丹皮酚和5‑硝基丹皮酚腙的收率可达60％以上，在丹皮酚分子上选择性引入5‑硝基和含氮腙基，对以丹皮酚为母体的新药设计具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及丹皮酚制备技术领域，具体涉及一种5-硝基丹皮酚及5-硝基丹皮酚腙的制备方法。
背景技术
丹皮酚本身作为天然药用植物中的主要活性成分，具有抗癌、抗菌等生物活性。硝基化合物是制造农药、药物等的中间体，腙也是一类具有多种生物活性的含有席夫碱结构的化合物，在农药和医药等领域有广泛的应用。在丹皮酚分子上选择性引入5-硝基和含氮腙基，为以丹皮酚为母体的新药设计开辟途径。
现有在丹皮酚分子上引入5-硝基和含氮腙基的方式包括：丹皮酚的硝化，用浓硝酸/硫酸作为硝化剂，需用大量的浓硫酸，成本高，反应剧烈且需在-15℃下进行，反应条件较为苛刻，反应产物复杂，易过度硝化，3-硝基丹皮酚和3，5-二硝基丹皮酚等副产物比例偏高，需进一步分离。硝基丹皮酚用催化加氢法还原时，硝基被还原为氨基，贵金属作催化剂，成本高，设备要求高；硫化碱还原硝基会产生大量的有毒气体，对人体和环境都有害；金属氢化物还原硝基具有局限性，不仅将硝基还原，化合物中的羰基也易被还原。在贵金属钯或FeCl3/活性炭等催化剂存在下，硝基丹皮酚与水合肼反应一般被还原为氨基丹皮酚衍生物。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种5-硝基丹皮酚的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1，以丹皮酚和浓硝酸为原料，以冰醋酸为溶剂进行硝化，选择性得到5-硝基丹皮酚；
较佳的，所述步骤S1中，所述丹皮酚和所述浓硝酸的比例为1∶10～1∶18。
较佳的，所述步骤S1中，所述硝化反应的温度为5℃～15℃。
较佳的，所述步骤S1中，硝化反应时加入的所述冰醋酸体积为所述浓硝酸体积的5％～25％。
较佳的，一种5-硝基丹皮酚腙的制备方法，
S2，将所述步骤S1反应结束后的反应液加入冰水洗涤抽滤，所得固体加入水合肼进行加热回流反应合成5-硝基丹皮酚腙；
化学反应式为：
较佳的，所述步骤S2中，所述加热回流反应的反应溶剂为无水乙醇。
较佳的，所述步骤S2中，所述加热回流反应的反应时间为2h～6h。
较佳的，所述步骤S2中，所述加热回流反应的反应温度为60℃～80℃。
较佳的，所述步骤S2中，所述5-硝基丹皮酚与所述水合肼的摩尔比为1∶2～1∶8。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明在不加贵金属钯或FeCl3/活性炭等催化剂条件下，水合肼与5-硝基丹皮酚反应得到5-硝基丹皮酚腙，5-硝基得以保留，而非一般硝基还原为氨基的化合物，制备方法步骤少，反应条件温和，对环境的污染较少，5-硝基丹皮酚和5-硝基丹皮酚腙的收率可达60％以上。在丹皮酚分子上选择性引入硝基和含氮腙基，对以丹皮酚为母体的新药设计具有重要意义。
附图说明
图1为实施例二的5-硝基丹皮酚的核磁共振氢谱；
图2为实施例二的5-硝基丹皮酚的红外光谱；
图3为实施例二的5-硝基丹皮酚的质谱；
图4为实施例六的5-硝基丹皮酚腙的核磁共振氢谱；
图5为实施例六的5-硝基丹皮酚腙的红外光谱；
图6为实施例六的5-硝基丹皮酚腙的质谱。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
本发明所述5-硝基丹皮酚腙的制备方法，包括步骤：
S1，以丹皮酚和浓硝酸为原料，以冰醋酸为溶剂在5℃～15℃下进行硝化，得到5-硝基丹皮酚。
S2，将步骤S1反应结束后的反应液加入大量冰水洗涤抽滤，所得固体加入水合肼进行加热回流反应合成5-硝基丹皮酚腙；
化学反应式：
所述丹皮酚和所述浓硝酸的比例为1∶10～1∶18。
所述丹皮酚硝化反应温度优选为5℃～15℃。
硝化反应时加入所述冰醋酸体积为所述浓硝酸体积的5％～25％。
所述5-硝基丹皮酚腙的制备中，所述加热回流反应的反应溶剂优选为无水乙醇。。
所述5-硝基丹皮酚腙的制备中，所述加热回流反应的反应时间优选为2h～6h。
所述5-硝基丹皮酚腙的制备中，所述加热回流反应的反应温度优选为60℃～80℃。
所述5-硝基丹皮酚腙的制备中，所述5-硝基丹皮酚与所述水合肼的摩尔比为1∶2～1∶8。
相比于浓硝酸或浓硝酸/浓硫酸作为硝化反应的硝化剂，实验表明，浓硝酸/冰醋酸作为丹皮酚的硝化剂有诸多优点，冰醋酸用作溶剂兼催化剂，降低了成本且对环境的污染相对较少，反应温度在较易达到的5℃～15℃，硝化产物的选择性高，后处理简单。利用所得的5-硝基丹皮酚直接与水合肼反应未将硝基还原成不稳定存在的氨基，保留了硝基的同时得到含有活性基团-C＝N结构的5-硝基丹皮酚腙，该反应可得单一的产物，路线短，成本较低，对环境污染少。
本发明步骤少，反应条件温和，对环境的污染较少，5-硝基丹皮酚和5-硝基丹皮酚腙的收率可达60％以上。在丹皮酚分子上引入硝基和含氮腙基，对以丹皮酚为母体的新药设计具有重要意义。
实施例一：5-硝基丹皮酚的制备
将1.66g(0.01mol)丹皮酚加入到反应瓶中，加入1mL冰醋酸，搅拌均匀，量取7mL(0.11mol)浓硝酸缓慢滴加至丹皮酚的冰醋酸溶液中，温度维持在5℃～15℃，薄层色谱(TLC)监测反应进程。反应结束后，于反应液中加入大量冰水，抽滤洗涤，干燥后得红棕色固体，收率：62.70％。
实施例二：5-硝基丹皮酚的制备
将1.66g(0.01mol)丹皮酚加入到反应瓶中，加入1mL冰醋酸，搅拌均匀，量取8mL(0.13mol)浓硝酸缓慢滴加至丹皮酚的冰醋酸溶液中，温度维持在5℃～15℃，薄层色谱(TLC)监测反应进程。反应结束后，于反应液中加入大量冰水，抽滤洗涤，干燥后得红棕色固体，收率：68.50％。
如图1、图2、图3所示，图1为本实施例的5-硝基丹皮酚的核磁共振氢谱(DMSO-d6)，δ/ppm：8.52(s，1H，Ar-H)，6.81(s，1H，Ar-H)，13.79(s，1H，-OH)，3.98(s，3H，-OCH3)，2.64(s，3H，-COCH3)；图2为本实施例的5-硝基丹皮酚的红外光谱(KBr)，σ/cm-1：839(Ar-H)，1060(-OCH3)，1210(Ar-OH)，1320(-NO2)，1650(-C＝O)；图3为本实施例的5-硝基丹皮酚的质谱：209.8[M-H]-。
实施例三：5-硝基丹皮酚的制备
将1.66g(0.01mol)丹皮酚加入到反应瓶中，加入2mL冰醋酸，搅拌均匀，量取8mL(0.13mol)浓硝酸缓慢滴加至丹皮酚的冰醋酸溶液中，温度维持在5℃～15℃，薄层色谱(TLC)监测反应进程。反应结束后，于反应液中加入大量冰水，抽滤洗涤，干燥后得红棕色固体，收率：59.18％。
实施例四：5-硝基丹皮酚腙的制备
将0.716g(0.003mol)的5-硝基丹皮酚于反应瓶中，加入20mL的无水乙醇，搅拌均匀，另取10mL的无水乙醇与1mL(0.017mol)的水合肼混合均匀后缓慢加入到反应瓶中，置于70℃的回流装置中反应3h。反应结束后，冷却析出沉淀，无水乙醇洗涤过滤，干燥后得橙黄色晶体。收率：57.65％。
实施例五：5-硝基丹皮酚腙的制备
将0.716g(0.003mol)的5-硝基丹皮酚于反应瓶中，加入20mL的无水乙醇，搅拌均匀，另取10mL的无水乙醇与1mL(0.017mol)的水合肼混合均匀后缓慢加入到反应瓶中，置于70℃的回流装置中反应4h。反应结束后，冷却析出沉淀，无水乙醇洗涤过滤，干燥后得橙黄色晶体。收率：65.36％。
实施例六：5-硝基丹皮酚腙的制备
将0.716g(0.003mol)的5-硝基丹皮酚于反应瓶中，加入20mL的无水乙醇，搅拌均匀，另取10mL的无水乙醇与1.2mL(0.020mol)的水合肼混合均匀后缓慢加入到反应瓶中，置于70℃的回流装置中反应4h。反应结束后，冷却析出沉淀，无水乙醇洗涤过滤，干燥后得橙黄色晶体。收率：50.46％。
如图4、图5、图6所示，图4为本实施例的5-硝基丹皮酚腙的核磁共振氢谱(DMSO-d6)，5/ppm：12.79(s，1H，-OH)，8.06(s，1H，Ar-H)，6.74(s，1H，-NH2)，3.89(s，3H，-OCH3)，2.17(s，1H，-CH3)；图5为本实施例的5-硝基丹皮酚腙的红外光谱(KBr)，σ/cm-1：837(Ar-H)，1100(-OCH3)，1210(Ar-OH)，1320(-NO2)，1630(-C＝N)，3370(-NH2)；图6为本实施例的5-硝基丹皮酚腙的质谱：224.1[M-H]-。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种5-硝基丹皮酚的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1，以丹皮酚和浓硝酸为原料，以冰醋酸为溶剂进行硝化，选择性得到5-硝基丹皮酚。
2.如权利要求1所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述丹皮酚和所述浓硝酸的比例为1∶10～1∶18。
3.如权利要求1所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述硝化反应的温度为5℃～15℃。
4.如权利要求1所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，硝化反应时加入的所述冰醋酸体积为所述浓硝酸体积的5％～25％。
5.一种5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，
S2，将如权利要求1-4中任一项所述的步骤S1反应结束后的反应液加入冰水洗涤抽滤，所得固体加入水合肼进行加热回流反应合成5-硝基丹皮酚腙；
化学反应式为：
6.如权利要求5所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述加热回流反应的反应溶剂为无水乙醇。
7.如权利要求5所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述加热回流反应的反应时间为2h～6h。
8.如权利要求5所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述加热回流反应的反应温度为60℃～80℃。
9.如权利要求5所述的5-硝基丹皮酚腙的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述5-硝基丹皮酚与所述水合肼的摩尔比为1∶2～1∶8。
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