肉桂醛与氰化钠_吗啡啉的缩合反应及产物结构分析

肉桂醛与氰化钠_吗啡啉的缩合反应及产物结构分析 华 东 理 工 大 学 学 报V o l. 24 N o. 1 202 1998Jo u rna l o f E a st C h ina U n ive r sity o f Sc ience and T ech no lo gy ?122? 研究通讯 肉桂醛与氰化钠ƒ吗啡啉的缩合反应及产物结构分析 3赵建宏 高林东 薛仲华 杨尚金 ()华东理工大学药物化工研究所, 上海 200237 提要: 肉桂醛与氰化钠、吗啡啉在对甲苯磺酸的存在下一步缩合生成 22苯基242 () 42吗啡啉基222丁烯腈, 反应条件温和, 收率高达 86%, 87% , 其结构经光谱分析得 到确定。 关键词: 缩合; 肉桂醛; 氰化钠; 吗啡啉 中图分类号: 621. 22O 氢氰酸对饱和及非饱和羰基化合物的反应, 由于形成一个新的碳- 碳键而成为重要的合1 成工具。由芳基甲醛与氰化钠ƒ吗啡啉反应所制备的 2芳基242吗啡啉乙腈, 广泛用于各种天 Α2, 3 然产物和具有重要生物活性化合物的合成。我们在药物合成项目中, 将间硝基22甲基肉桂 Α醛、氰化钠、吗啡啉和对甲苯磺酸置于少量水中加热回流 1, 用常规后处理和柱层析得到一个 h 收率 86%, 87% 的单一产物, 经核磁共振、红外光谱和质谱解析确定其结构为 22间硝基苯基2 () 32甲基24242吗啡啉基222丁烯腈。将肉桂醛用于这个反应也可得到相同的结果, 得 22苯基242() 42吗啡啉基222丁烯腈。 4 由于分子中的吗啡啉基可转化为氯, 加上氰基本身可转变为一系列其他基团, 虽然这类 5 化合物还未见文献报道, 但它们可望作为中间体应用于很多有机物的合成。 1 实验部分 1. 1 仪器与试剂 () 熔点用21 数字仪测定 上海物理光学仪器厂, 温度计未经校正。红外光谱用日本岛 W R S () 津 2408 型红外光谱仪测定, 核磁共振氢谱用2100型核磁共振仪 公司, IR W p Sy B ru k e r TM S 为内标, 在 中测定, 质谱用日立280 型质谱仪测定。 本实验所用试剂均为 . . 级, 柱 CD C l3 M CP层析用硅胶为上海五四化学试剂厂生产, 其规格为 200, 300 目。 () () 1. 2 2- 间硝基苯基- 3- 甲基- 4- 4- 吗啡啉基- 2- 丁烯腈 2的合成 ( )( ) ( 在 25的圆底烧瓶中加入 1. 05. 2间硝基22甲基肉桂醛 1 、0. 910. 5 mL g mm o lΑmL ) () ( ) 吗啡啉和 1. 05. 3对甲苯磺酸, 然后加入 0. 265. 30氰化钠、5. 0水。 mm o lg mm o lg mm o lmL (() ) 反应混合物回流 1。冷却, 倒入 20100ƒ碳酸钠水溶液, 用二氯甲烷提取 3×50, 提hmL gL mL 收稿日期: 1997205223 ( )取液用饱和氯化钠水溶液洗涤, 无水硫酸镁干燥, 浓缩后经重结晶 苯?石油醚= 1?2, ƒV V 得到淡黄色结晶 1. 3, 产率为 86. 5% , 熔点 103, 103. 4 ?。gC - 1 ) ( , : 2 230,, 1 530, 1 352, 1 120。IR KB rΜm ax cm 1- 6 ( ( ) ) ( ) ( , 3. 0 4, , 9 6, , , 2×10: 7. 0, 8.H m A r H H m O CH 2 H NM R CD C l3 ? ) () (), 2. 80 4, , , 2. 1 3, , 。 H m O H sC CH 3 N CH 2 C N CH 2 CH 2 + + + + () () () () (): 289 + 1, 288 , 262 - 26, 242 - 46。 ƒM S m z M M M M CN CHO N aCN , M o rp ho line N O ””, ,ref lux T sO H H 2O N O 2 N O 2 ()()1 2 () () 1. 3 2 2苯基24 24 2吗啡啉基22 2丁烯腈 4的合成 () () () 在 25圆底烧瓶中加入 1. 08. 0肉桂醛 3, 1. 3816吗啡啉和 1. 60 mL g mm o lmL mm o lg ( ) () 8. 4对甲苯磺酸, 然后加入 0. 48. 2氰化钠、1. 0水。反应混合物回流 1。冷 mm o lg mm o lmL h ( ( ) ) 却, 倒入 40100碳酸钠水溶液, 用二氯甲烷提取 3×50, 提取液用饱和氯化钠水ƒmL g L mL () 溶液洗涤, 无水硫酸镁干燥、浓缩后经柱层析 硅胶, 环己烷?乙酸乙酯= 4?1, 分离得淡ƒV V 黄色晶体 1. 5, 产率为 86. 9% , 熔点 62. 8, 64. 8 ?。gC - 1 ) ( , : 2 250, 1 615, 1 120, 1 038。, IR KB rΜm ax cm - 6 1( ) ( ) ( ) )( ×10: 7. 50 5, , , 5. 45 1, , , 210, 7.?H m A r H H sv iny l H H NM R CD C l3 ( ) ( ) , 3. 80, 4. 00 6, , , 3. 00 4, , 。O CH 2 H m N CH 2 C H m N CH 2 CH 2 O CN CHO N aCN , M o rp ho line N O ” ” , , T sO H H 2O ref lux ()()3 4 2 结果与讨论 2. 1 反应机理 这个反应在开始时进行 1, 42加成反应, 由于苯环的存在, 双键很容易位移, 从而与苯环形 () ()成一个共轭系统24, 形成更稳定的不饱和氰化物 和。 CN CHO CN N aCN , M o rp ho line A r A r N O , , T sO H H 2O ref lux A r N O 2. 2 反应条件 反应物在水中加热回流, 反应条件温和, 容易控制, 虽然水的用量从理论上讲对回流温度 有所影响, 如水量过少将使反应温度有所上升, 但经我们观察, 对最终产物收率没有影响。 2. 3 产物结构分析 () 化合物 2的 2谱中, 基峰 288 为分子离子峰, 说明间硝基22甲基肉桂醛完成了缩FD M S Α 华 东 理 工 大 学 学 报24 卷 第 ?124? + + 合反应, 碎片离子峰ƒ262 为288- ], ƒ242 为288- ]。由此可看出, 2 m z CN m z N O 2 FD M S 谱不但得到了强的分子离子峰, 而且其碎片离子峰的裂分也是较为合理和容易解析的。 12谱中, 7. 0, 8. 0 为苯环上的质子峰, 3. 9 由两种质子组成, 一是吗啡啉上靠近氧 H NM R ?h ?h 的 4 个质子, 二是烯丙位上的 2 个质子, ?2. 80 是吗啡啉上靠近氮的 4 个质子, ?2. 10 为甲基 h h 单峰。 () 化合物 4可由相同的分析确定。 参 考 文 献 , 1 , , , . 2. U t im o to K O baya sh i M Sh ish iyam a Y e t a lCo n juga ted add it io n o f cyano t r im e th y lsilane to ΑΒun sa tu ra ted k e to ne , 1980, 21: 3 389, 3 392T e t rah ed ro n L e t te r s , . 242221, 4. M cevo y F J A lb r igh t J DA lk y la t io n and acy la t io n o f Αa ry lm o rp ho lineace to n it r ile and th e ir u se in add it io n s2 ( ) , 1979, 44 25: 4 597, 4 603J O rg C h em , , . 2422, 21, 42A lb r igh t J D M cevo y F J M o ran D BT h e u se o f Αa ry lm o rp ho lineace to n it r ile in add it io n s to ΑΒun sa tu ra ted 3 . , 1978, 15: 881, 892e ste r s and n ir ile sJ H e te ro cyc l C h em () . 22. , 1995, 25: 3 357, 3 362K raw ezyk H AN ew acce ss to ch lo rom e th y lac ry lo n it r ileSyn Comm un 4 ( ) , , . 2M a suyam a YKagaw a M Ku ru su YP a llad ium ca ta lyzed a lly lic am ina t io n o f a lly lic a lco ho ls w ith T in IIch lo r ide and 5 ( ) . , 1995, 12: 1 121, 1 122t r ie th y lam ineC h em L e t te r s Struc ture Ana ly s is of the Produc ts O bta in ed ,f rom Con den sa t ion of C innam a ldehyde , Sod ium Cyan idean d M orpho l in e 3, , Z h a o J ia n h on g G a o L in d on g X u e Z h on g h u a a n d Y a n g S h a n g j in ( ), 200237I n s t itu te of P h a rm a ceu t ica ls a n d P es t ic id es E CU S T S h a n g h a i A bstra c t: T h ree2com po n en t co n den sa t io n o f c in n am a ldeh yde, so d ium cyan ide, an d m o r2 2, p ho lin e in th e p re sen ce o f p to lu en e su lfo n ic ac idre su lt s in an exp ed it io u s syn th e sis o f () 1224242222, w h ich m ay b e u sed in a va r ie ty o f o rgan ic p h en y lm o rp ho lin y lb u tan en en it r ile .syn th e sis : ; ;so d ium cyan ide; m o rp ho lin e Keyword sco n den sa t io nc in n am a ldeh yde