摘要：以3，4二羥基苯丙烯酸(咖啡酸)為原料，經酯化和仿生氧化偶聯反應得到苯并呋喃類化合物2(3′，4′二羥基苯基)3甲氧羰基5甲氧羰基乙烯基 7羥基2，3二氫苯并呋喃 (1)和苯并二氧六環類化合物2(3′，4′二羥基苯基)3甲氧羰基6甲氧羰基乙烯基2，3二氫1，4苯并二氧六環(2)，然后經乙酰化、DDQ氧化脫氫、Pd/C催化氫化、氫化鋁鋰還原、堿性條件下脫乙酰基等反應，合成了一系列苯并呋喃新木脂素類化合物3～7和苯并二氧六環新木脂素類化合物8～10. 所合成化合物的結構已由核磁共振法(1H NMR，13C NMR)、質譜法(MS)進行了表征. 其中5～7，9和10是未見文獻報道的新化合物，8為天然產物異美商陸醇A. 采用MTT法對所合成的苯并呋喃新木脂素類化合物1， 3～5進行了生物活性測試. 結果表明：化合物1，3，4和5對白血病細胞(HL60)、肺癌細胞(A549)、乳腺癌細胞(MCF7)、結腸癌細胞(SW480)、肝癌細胞(SMMC7721)有良好的體外生長抑制活性.

　　關鍵詞：化工論文發表,合成(化學的),苯并呋喃類,苯并二氧六環類,新木脂素,生物活性

　　苯并呋喃和苯并二氫呋喃新木脂素類是存在于丹參、百部、龍血巴豆、西洋參、野花椒、水飛薊、牛蒡子等藥用植物中的天然有機化合物，它們具有良好的生物活性，如抗病毒、抗腫瘤、抗菌、抗氧化、免疫抑制劑、抗血小板聚集活性和神經營養作用等[1-5]. 例如：從南美洲大戟科龍血巴豆樹莖中分離出來的苯并呋喃新木脂素3′，4diOmethylcedrusin具有良好的抗腫瘤活性[6]. 從羊角草中分離得到的苯并二氧六環新木脂素cleomiscosinde A也具有顯著的抗腫瘤活性[7]. 從美洲商陸Phytolacca americana L種子中分離得到的苯并二氧六環新木脂素isoamericanol A，具有營養神經的活性，可提高胎鼠大腦半球膽堿乙酰轉移酶的活性，改善神經條的形態[8].

　　為了研究這類化合物的生理活性和構效關系，以及新藥開發的需要，我們探索了簡便高效的合成苯并呋喃類和苯并二氧六環類新木脂素的方法，并進一步研究這些化合物的生理活性. 以3，4二羥基苯丙烯酸(咖啡酸)為原料，以仿生氧化偶聯和DDQ脫氫反應為關鍵步驟，合成了一系列苯并呋喃新木脂素類化合物1，3～7和苯并二氧六環新木脂素類化合物2，8～10. 其中5～7，9和10是未見文獻報道的新化合物，8為天然產物美洲商陸醇A合成路線如圖1所示.

　　1實驗部分

　　1.1儀器與試劑

　　核磁共振儀：BrukerAV400，400 MHz(各種氘代溶劑，TMS為內標);質譜(ESI)用VG Autospec3000，SHIMADZ qp500;紅外光譜用Bruker Tensor27(KBr壓片法);熔點用XRC1型顯微熔點儀測定(溫度未校正). 所用試劑如無特殊說明均為市售化學純或者分析純;柱層析用硅膠300～400目(青島海洋化工廠產品). 3，4二羥基苯基丙烯酸甲酯按文獻[9]

　　在100 mL的三頸圓底燒瓶中加入化合物32.5 g(12.88 mmol)和新制氧化銀粉末1.99 g(8.59 mmol)，再加入無水丙酮20 mL，無水甲苯40 mL. 在N2保護下室溫避光攪拌，TLC監測反應終點. 約48 h后停止反應，過濾，用丙酮洗滌，減壓旋除溶劑，得紅褐色黏稠物. 干法上樣，硅膠柱層析分離[洗脫劑：V(石油醚)/V(乙酸乙酯)= 4∶1～3∶1]，分別得2 0.9 g 和1 0.96 g，產率分別為36%和39%.

　　化合物1：黃色黏稠物. 1H NMR (400 MHz， CDCl3) δ(ppm)： 7.56 (1H， d， J=16.0 Hz， 8-H)， 7.04 (1H， s， 4-H)， 6.99 (1H， s， 6-H)， 6.84 (1H， d， J=2.0 Hz， 2

　　SymbolbB@ -H)， 6.79 (1H， d， J=8.0 Hz， 5′-H)， 6.76 (1H， dd， J=8.0， 2.0 Hz 6′-H)， 6.26 (1H， d， J=16.0 Hz， 9-H)， 6.01 (1H， d， J=7.6 Hz， 2-H)， 4.26 (1H， d， J=7.6 Hz， 3-H)， 3.80 (3H， s， 10-OCH3)， 3.78 (3H， s， 11-OCH

　　在100 mL的單口燒瓶中加入化合物1 238 mg(0.617 mmol)，加入無水吡啶10 mL將其溶解.室溫攪拌10 min后，加入乙酸酐5 mL，TLC監測反應，直至原料點消失. 約3 h后停止反應，將反應液傾入裝有30 mL冰水的燒杯中攪拌20 min，出現白色渾濁，用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取，合并有機相依次用5%稀鹽酸、飽和食鹽水洗滌，最后用無水硫酸鎂粉末干燥. 蒸除溶劑得黃色固狀物，用甲醇重結晶后得白色膨松固體285 mg，產率90%. m.p. 127-128

　　在100 mL三頸燒瓶內加入化合物3 500 mg(0.976 mmol)，DDQ(2，3二氯5，6二氰基1，4苯醌 )2 g(9.76 mmol)，在N2氛圍下加入無水1，4二氧六環30 mL，繼續通入N2 5 min，換無水氯化鈣干燥管.加熱回流，TLC監測反應，直至原料點基本消失.48 h后停止反應，將反應液冷卻，過濾，濾液中倒入溶有NaHSO3 3.05 g(29.33 mmol)的水溶液100 mL，CH2Cl2 200 mL，充分攪拌后分液.水層用二氯甲烷萃取(3×20 mL)，有機相合并用飽和食鹽水洗滌，無水Na2SO4干燥.硅膠柱層析分離[洗脫劑：V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=3∶1]，得白色固體3 15 mg，產率63%. m.p. 157-158 oC; 1H NMR (400 MHz， DMSO-d6) 　　3二氫1，4苯并二氧六環(10)的合成

　　在100 mL的單口瓶中加入四氫鋁鋰147 mg(3.86 mmol)，加入無水乙醚10 mL于-20 o1.10生物活性測試

　　實驗方法：1)接種細胞：用含10%胎牛血清的培養液(DMEM或者RMPI1640)配成單個細胞懸液，以每孔5 000～10 000個細胞接種到96孔板，每孔體積100 μL，貼壁細胞需提前12 h接種培養.

　　2)加入待測化合物溶液(固定濃度40 μM初篩，于該濃度對腫瘤細胞生長抑制在50%附近的化合物設5個濃度進入梯度復篩)，每孔終體積200 μL，每種處理均設3個復孔.

　　3)顯色：37 oC培養48 h后，每孔加MTT溶液20 μL.繼續孵育4 h，終止培養，吸棄孔內培養上清液，每孔加200 μL的SDS溶液(10%)，過夜孵育(溫度37 oC)，使結晶物充分融解.

　　4)比色：選擇595 nm的波長，酶聯免疫檢測儀(BioRad 680)讀取各孔光吸收值，記錄測定結果，以濃度為橫坐標，細胞存活率為縱坐標繪制細胞生長曲線，應用兩點法(Reed and Muench法)計算化合物的IC50值.

　　2結果與討論

　　3，4羥基苯基丙烯酸甲酯在氧化銀催化下，以無水甲苯和無水丙酮作為溶劑，得到苯并二氫呋喃環結構化合物1和苯并二氧六環類化合物2.該步反應與天然苯并二氫呋喃和苯并二氧六環類的生物合成途徑類似[11]，屬自由基仿生氧化偶聯反應， 其反應機理如圖2所示.Ag2O催化仿生氧化偶聯法同時合成了兩種新木脂素化合物，1和2的產量接近1∶1.該反應條件溫和，后處理簡單，以1/1.5倍當量新制氧化銀粉末作催化劑最宜.經多次實驗發現，采用未重蒸的甲苯和丙酮溶劑對產率并無太大影響，因此簡化了實驗條件. 此外還發現，反應時間約40 h可達到較好收率，反應時間延長對產率提高不大且有可能增加其它副產物的生成.

　　化合物1用乙酸酐來保護酚羥基和DDQ脫氫反應，得到苯并呋喃類化合物4，化合物4的成功合成實現了苯并二氫呋喃向苯并呋喃環結構的轉變，這為苯并呋喃新木脂素化合物的合成提供了一種有效的方法. 在對酚羥基進行乙酰化保護的薄層色譜監測過程中，用稀鹽酸先將反應液進行酸化，再點板，目的是消除溶劑吡啶在點板觀察時的影響，此步反應可提高下一步氧化時的產率. 實驗發現，3.5倍當量的DDQ(2，3二氯-5，6二氰基1，4苯醌)可將原料全部脫氫氧化，后處理時以往采用的是硅膠柱過濾再經硅膠柱層析分離，雖然能達到盡可能除去DDQ的效果，但此過程需要使用大量的CH2Cl2且操作麻煩. 因此，先用V丙酮/V甲醇=2∶1進行重結晶，再經硅膠柱層析分離得到純品.

　　化合物4在經催化氫化得5，5在氫化鋁鋰作用和無水無氧操作條件下，室溫進行還原反應得到含有二個醇羥基的苯并呋喃新木脂素6，同時還生成了部分還原的產物7. 在用氫化鋁鋰還原時，一定要采用重蒸THF作溶劑，將溶有原料的THF溶液在-20 oC的低溫條件下緩慢滴加至氫化鋁鋰的THF溶液中，后處理用水猝滅反應時有大量氫氣放出，所以加水過程一定要緩慢. 化合物2在氫化鋁鋰作用和無水無氧操作條件下，室溫進行還原反應則得到生物活性苯并二氧六環類天然產物isoamericanol A 化合物2經催化氫化和氫化鋁鋰還原分別得到未見文獻報道的苯并二氧六環類化合物9和10.

　　對所合成的苯并呋喃新木脂素類化合物1，3～5使用MTT法進行生物活性的測試. 半數生長抑制濃度IC50值表明，化合物1，3，4對白血病細胞(HL60)、肺癌細胞(A549)、乳腺癌細胞(MCF7)、結腸癌細胞(SW480)、肝癌細胞(SMMC7721)有明顯的體外腫瘤生長抑制活性;化合物5對白血病細胞(HL60)、肺癌細胞(A549)、乳腺癌細胞(MCF7)、肝癌細胞(SMMC7721)有明顯的體外腫瘤生長抑制活性，其中部分抗腫瘤細胞活性優于對照藥物順鉑(MW300)(如表1).

　　從1，3，4，5化合物的生物活性變化來看，羥基乙酰化的結構修飾明顯提高了化合物對結腸癌細胞(SW480)的抑制作用;由苯并二氫呋喃變為苯并呋喃的結構變化提高了化合物對白血病細胞(HL60)和結腸癌細胞(SW480)的生長抑制活性;8位、9位的乙烯基還原為乙基的結構變化使得化合物5對肺癌細胞(A549)、乳腺癌細胞(MCF7)、結腸癌細胞(SW480)和肝癌細胞(SMMC7721)的生長抑制活性降低，但其對白血病細胞(HL60)的抑制活性優于化合物3.

　　參考文獻

　　[1]CHAILIN KAO， JIWAN CHEM. A novel strategy for the synthesis of benzofuran skeleton neolignans，： application to ailanthoidol， XH14 and obovaten [J]. J Org Chem， 2002， 67： 6772-6787.

　　[2]蒲文臣， 王飛， 王淳. 2芳基苯并[b]呋喃衍生物的生物活性與合成策略[J]. 有機化學， 2011， 31： 155-165.

　　PU Wenchen， WANG Fei， WANG Chun， Bioactivities and synthetic methods of 2arylbenzo[b]furans[J]. Chin J Org Chem， 2011， 31： 155-165. (In Chinese)

　　[3]RAKOTONDRAMANANA D L， DELOMENEDE M， BALTAS M， et al. Synthesis of ferulic ester dimers， functionalisation and biological evaluation as potential antiatherogenic and antiplasmodial agents[J]. Bioorg Med Chem， 2007， 15(18)： 6018-6026. 　　[4]FAN Huafang，REN Yingmei， WU Xiuling， et al. Synthesis and cytotoxicity of novel benzofuran neolignan derivatives[J]. J Chem Res， 2010， 34(4)： 233-235.

　　[5]WU Zheng， LIANG Zhiying， LI We， et al. Synthesis of (+)Demethylnitidanin， Herpetol and Salvinal as well as their glycosyl derivatives[J]. Chem Res Chinese Univertsities， 2011， 27(6)： 949-954.

　　[6]PIETERS L， VAN DYCK S， GAO M， et al. Synthesis and biological evaluation of dihydrobenzofuran lignans and related compounds as potential antitumor agents that inhibit tubulin polymerization[J]. Journal of Medical Chemistry， 1999， 42(26)： 5475-5481.

　　[7]HITOSHI T， ICHIRO K. Total synthesis of cleomiscosin A， a courmarineolignoid[J]. Chem Pharm Bull， 1985， 33： 3218-3223.

　　[8]FUKUYAMA Y， HASEGAWA T， TODA M， et al. Structure of americanin A and isoamericanol A having a neuotrophic property from the sead of phytolacca americana[J]. Chem Pharm Bull， 1992， 40(1)： 252-254.

　　[9]WANG E C， WEIN Y S， KUO Y H. A concise and effcient synthesis of salvinal from isoeugenol via a phenoxenium ion intermediate[J]. Tetrahedron Lett， 2006， 47(52)： 9195-9197.