2-溴蒽醌的合成及其应用

2022/9/2 14:31:49

基本描述

2-溴蒽醌以 9,10- 二蒽酮作为母核,通过不同程度的还原转化为氧化蒽酚、蒽酮、蒽酚结构,侧位基团可被羟基、甲氧基、甲基、羟甲基、卤素、糖苷等基团取代[1-2]。由于母核中含有大量的生色团和助色团,蒽醌类化合物呈现较深的颜色,并具有荧光特征。

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图1 2-溴蒽醌的结构式。

合成

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图2 2-溴蒽醌的结构式的合成路线[3]。

在反应容器中混合邻苯二甲酸酐(1g,6.75mmol)和取代苯(6.75mm ol),并加入二氧化硅-硫酸(0.8g,0.22mmol H+)、湿SiO2(50%w/w)和THF作为溶剂。将所得非均相混合物在90-100°C下搅拌50-80分钟,并通过TLC技术监测反应进展。反应完成后,蒸发溶剂,用冷去离子水(20ml)洗涤固体混合物。剩余的固体材料用热乙醇(30ml)洗涤。浓缩滤液并用丙酮∶水重结晶,得到所需产物的结晶蒽醌衍生物2-溴代蒽醌。产率:47%。时间:70分钟。C14H7BrO2,MW=286,m.p=205-207℃,点燃,207℃。IR(KBr),η/cm-1:3010(w,拉伸C-H Ar),1702(s,拉伸C═ O),1684(m,拉伸C═ O) ,1572(m,拉伸C═ C Ar),1403(s,拉伸C═ C Ar),898(s,拉伸C-Br)。1H NMR(400MHz,CDCl3)/δp.p.m:7.06-8.39(7H,m,Ar)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)/δp.p.m:126.40、128.30、131.00、133.20、135.00、137.21、138.00、181.00.MS/EI、m/z(%):288(m++2、65)、286(m+、67)、207(99.49)、112(29.31)、77(10.56)。

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图3 2-溴蒽醌的结构式的合成路线[4]。

在室温下将溴化铜(II)(35.0克,0.157摩尔,3.76当量)溶于新蒸馏的乙腈(200毫升)中,形成不透明的深绿色溶液,在0℃下加入亚硝酸叔丁酯(15毫升,12.9克,0.125摩尔,1.49当量)。并在0℃下搅拌30分钟。2-氨基蒽醌9(18.60克,0.0834摩尔,1当量)在室温下溶于四氢呋喃(THF,300毫升)中,形成不透明的红棕色溶液。在0℃下,将2-氨基蒽醌9溶液快速添加到溴化铜(II)溶液中。并将溶液在0℃下搅拌2小时。每5分钟排放一次氮气副产物,直到停止鼓泡。通过薄层色谱法(100%CHCl3,Rf=0.32)监测2-氨基蒽醌9的消耗。消耗2-氨基蒽醌9后,通过旋转蒸发从混合物中除去THF和乙腈溶剂,得到棕色和黑色固体残留物。用去离子水冲洗固体以形成悬浮液。将所得浆料真空过滤并用去离子水冲洗。更换过滤接收烧瓶,用CH2Cl2通过滤纸洗涤固体,留下红棕色固体副产物并形成黄棕色溶液。通过旋转蒸发从溶液中除去CH2Cl2,留下由产物2-溴代蒽醌10和副产物蒽醌组成的黄色固体。通过柱层析(分别为35%CHCl3/己烷)从不需要的副产物中分离和纯化所需产物,得到浅黄色固体2-溴蒽醌。产率11.2g;37%. Rf=0.33和Rf=0.28;(1H NMR(CDCl3):6 8.42(d,1H),8.30(m,2H),8 8.16(d,1 H),7.91(dd,1H)和7.80(m,2H)。

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图4 2-溴蒽醌的结构式的合成路线[5]。

在25ml单颈圆底烧瓶中混合邻苯二甲酸酐(1mmol)、取代苯(1.1mmol)和水(5ml),并向该明矾中加入25mol%。将反应混合物在室温下搅拌适当的时间(表2,条目3(a-j)),并通过TLC监测反应过程。反应完成后,用乙酸乙酯(2-10ml)萃取混合物。合并的有机层在无水Na2SO4上干燥,并在减压下蒸发;粗物质通过硅胶柱层析纯化,得到产物2-溴蒽醌。3h,收率80%。熔点205-206°C。

应用

醌类化合物是一类天然存在的分子内含有不饱和环二酮结构的有机化合物,在自然界中分布广泛,具有抗菌抗病毒、抗肿瘤、抗氧化抗衰老、抗炎抗骨质疏松、利尿、止血等药物活性[6-8]。2-溴蒽醌是醌类化合物中比较重要的衍生物。其是合成乳腺癌药物多柔比星、阿克拉霉素、阿霉素、柔红霉素等的中间体[9]。另外,2-溴蒽醌具有抗炎、抗真菌、抗骨质疏松等药理活性[10]。

参考文献

[1] S. Hu, B. Huang, Y. Pu, C. Xia, Q. Zhang, S. Guo, Y. Wang, X. Huang, A thermally activated delayed fluorescence photosensitizer for photodynamic therapy of oral squamous cell carcinoma under low laser intensity, J. Mater. Chem. B 9(28) (2021) 5645-5655.

[2] J.-Y. Kim, S.-J. Lee, Y.-T. Choi, K.-T. Kim, M.-J. Kim, K.-H. Kim, Preparation of anthracene derivative for organic light-emitting device, SFC Co., Ltd., S. Korea . 2021, p. 150pp.

[3] J. Liu, W. Hou, R. Xu, Y. Gao, L. Xu, L. Jiang, C. Zhang, Synthesis and Electrochemical Properties of Donor-Acceptor-Conjugated Polymers Based on Carbazole-EDOT Derivatives with Different Electron-Withdrawing Groups, ACS Appl. Polym. Mater. 4(3) (2022) 2132-2139.

[4] K. Oka, S. Murao, M. Kataoka, H. Nishide, K. Oyaizu, Hydrophilic Anthraquinone-Substituted Polymer: Its Environmentally Friendly Preparation and Efficient Charge/Proton-Storage Capability for Polymer-Air Secondary Batteries, Macromolecules (Washington, DC, U. S.) 54(10) (2021) 4854-4859.

[5] L. Xia, W. Huo, H. Gao, H. Zhang, F. Chu, H. Liu, Z.a. Tan, Intramolecular hydrogen bonds induced high solubility for efficient and stable anthraquinone based neutral aqueous organic redox flow batteries, J. Power Sources 498 (2021) 229896.

[6] J. Yang, H.-f. Lv, X.-f. Bai, M.-y. Wu, L.-x. Mei, M. Li, H. Xu, Y. Liu, Study on the Synthesis of 2-Phenyl-9,10-disubstituted Anthracene, Huaxue Yu Nianhe 43(4) (2021) 38-41.

[7] Z. Yang, X. Ge, W. Li, Z. Mao, X. Chen, C. Xu, F. Long Gu, Y. Zhang, J. Zhao, Z. Chi, From para to ortho: Incarnating conventional TADF molecules into AIE-TADF molecules for highly-efficient non-doped OLEDs, Chem. Eng. J. (Amsterdam, Neth.) 442(Part_1) (2022) 136219.

[8] G. Zhan, J. Zhou, S. Ji, J. Zang, B. Sheng, Green preparation of 1-amino-2-bromo-4-hydroxyanthraquinone, Jiangsu Yabang Dyestuffs Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 6pp.

[9] C. Zhang, S. Chen, G. Zhou, Q. Hou, S. Luo, Y. Wang, G. Shi, R. Zeng, 3-Anthraquinone substituted polythiophene as anode material for lithium ion battery, J. Electroanal. Chem. 895 (2021) 115495.

[10] X. Zhao, A.A. Sukhanov, X. Jiang, J. Zhao, V.K. Voronkova, Long-Lived Triplet Charge Separated State and Thermally Activated Delayed Fluorescence in a Compact Orthogonal Anthraquinone-Phenothiazine Electron Donor-Acceptor Dyad, J. Phys. Chem. Lett. 13(11) (2022) 2533-2539.

 

 

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