tổng hợp toàn phần phòng thí nghiệm các hợp chất phenolic

Trong các phản ứng phòng thí nghiệm, chalcon bị đồng phân hóa dễ dàng thành một flavanon, bằng cách đun nóng trong một dung dịch loãng acid trong alcohol, chất này đến lượt nó có thể bị

3 Tổng hợp toàn phần phòng thí nghiệm

3.1 Tổng hợp flavonoid của Robinson, Baker,Venkataraman và Wheeler 3.2 Chuyển vị Baker-Venkataraman

3.3 sự nung chảy Allan-Robinson

3.4 Tổng hợp các dihydroflavonol

3.5 Tổng hợp các flavonoid glycosid

3.6 Tổng hợp các isoflavon

3.7 Tổng hợp các chromon

3.8 Tổng hợp các lignan

3.9 Tổng hợp các quinon

3.1 Tổng hợp flavonoid của Robinson, Baker, Venkataraman và Wheeler

Qui trình tổng hợp flavonoid dựa trên các phương pháp cổ điển của R Robinson, W PHBaker, K Venkataraman và T.S Wheeler

Con đường phổ biến là phản ứng của o-hydroxyacetophenon (đơn vị C6-C2) với aldehyd thơm (đơn vị C6-C1)  chất trung gian C15 sau đó biến đổi thành sản phẩm

VD, phloracetophenon ngưng tụ với p-hydroxylbenzaldehyd trong sự có mặt của kiềm mạnh  chalcon

Trong các phản ứng phòng thí nghiệm, chalcon bị đồng phân hóa dễ dàng thành một flavanon, bằng cách đun nóng trong một dung dịch loãng acid trong alcohol, chất này đến lượt nó có thể bị oxi hóa bằng selen oxid thành một flavon Các chalcon cũng nhạy cảm với sự oxi hóa bằng hydro peroxid trong môi trường kiềm cho các flavonol và các auron ở hàm lượng thấp Các auron là một nhóm flavonoid góp phần vào màu hoa vàng trong các thực vật như ở các loài Antirrhinum và Coreopsis Chúng có thể được điều chế lượng lớn bằng cách ngưng tụ một coumaranon với một benzaldehyd thế

chalcon

coumaranon auron

flavonol

flavon flavanon

3.2 Chuyển vị Baker-Venkataraman

Con đường tổng hợp trực tiếp flavon là sự chuyển vị Baker-Venkataraman của o-benzoyloxyacetophenon thành o-hydroxybenzoylmethan được xúc tác KOH trong pyridin Với sự có mặt của H2SO4 và CH3COOH, dibenzoylmethan chịu sự đóng vòng và tách nước cho flavon có hiệu suất cao Phương pháp này được sử dụng rộng rãi

H2SO4

KOH pyridin Me2CO

pyridin

3.3 Sự nung chảy Allan-Robinson

Một qui trình tổng hợp ít phổ biến hơn là sự nung chảy Allan-Robinson, trong đó một o-hydroxyacetophenon được đun nóng với anhydrid của một acid thơm và muối kali (hoặc natri) của nó ở các nhiệt độ tương đối cao, flavon có thể được tạo thành trực tiếp từ hỗn hợp phản ứng này

3.4 Tổng hợp các dihydroflavonol

Sự đóng vòng 2-hydroxy-a-hydroxy-a,3,4,4’-tetramethoxychalcon bằng natri acetat trong ethanol cho cả 3,3’,4’7-o-tetramethyl-2-3-trans- và 3,3’,4’,7-o-tetramethyl-2,3cis-dhydroflavonol với hiệu suất 22% và 11% Tuy nhiên phương pháp này ko áp dụng cho Chalcon và a-OH

3.5 Tổng hợp các flavonoid glycosid

Do sự glycosyl hóa hay xuất hiện trong thiên nhiên, tổng hợp toàn phần của nhiều flavonoid cần có sự cộng các nhóm thể glycosyl, ví dụ, sử dụng acetobromoglucose làm phân tử cung cấp glucose Tổng hợp các glycosid này thường khó đạt được hiệu suất tốt Tổng hợp thành công hơn 20 chất màu anthocyanin phổ biến bởi R Robinson ở Oxford trong các năm 1930 là sự kiện đáng ghi nhớ trong lịch sử Hóa học hữu cơ hiện đại

Ví dụ dưới đây mô tả quy trình tổng hợp malvin, một chất màu của hoa cối xay và của rượu vang đỏ của A R Todd Cả hai chất đầu tham gia vào sự ngưng tụ đều có các nhóm thế glucosyl Phản ứng ngưng tụ được thực hiện ở 0 °C trong ethyl acetat hoặc ete khi có hydro chloride Muối flavylium được kết tinh từ hỗn hợp phản ứng này và bari hydroxide trong các điều kiện êm dịu giúp tách các nhóm bảo vệ và cho anthocyanin với hiệu suất tốt

3.6 Tổng hợp các isoflavon

Sự sinh tổng hợp các isoflavon bao gồm sự chuyển dịch aryl nhóm thế phenyl mạch nhánh của một flavon, isoflavon nhận được bằng phản ứng của phenylbenzyl keton với một tác nhân có khả năng cung cấp nguyên tử cacbon-2 của sản phẩm tạo thành (ethyl format hoặc ethoxalyl chloride) Phản ứng sau này xảy ra êm dịu với các keton chứa các nhóm hydroxy và ethyl este tạo thành có thể được thủy phân và decarboxyl hóa dễ dàng cho genistein

-CO2

Năm 1970, tác nhân thali nitrat (III) được đưa vào sự tổng hợp isoflavon từ một chalcon, trong đó các nhóm hydroxy tự do được bảo vệ bằng sự benzyl hóa Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng trong một vài phút Sự khử bằng hydro và xúc tác palladi của chất trung gian isoflavanon sẽ cho isoflavan lochocarpan, một chất thiên nhiên được phân lập từ rễ Lonchocarpus laxiflorus

Ti(NO3)3, MeOH, H+

H2, Pd

3.7 Tổng hợp các chromon

+ Flavonoid phổ biến là 2-phenylchromon và isoflavonoid là 3-phenylchromon; tất cả có nhóm thế 2-methyl, phù hợp với nguồn gốc sinh tổng hợp polyketid

+ Tổng hợp đồng phân 3-ethyl bằng cách đun nóng

2,4,6-trihydroxybutyrophenon với dimethyl formamid (cung cấp cacbon-2)

trong sự có mặt của bo trifluoride và methyl sulfonyl chloride

+ Đồng phân 2-ethyl được tổng hợp bằng sự nung chảy Allan-Robinson

CH3SO2Cl,DMF, BF3, Et2O

3.8 Tổng hợp các lignan

Wang và cộng sự đã phát triển phản ứng ghép cặp oxi hóa để tổng hợp các lignan, như các dibenzylbutandiol, meso-secoisolariciresinol và (+)-secoisolariciresinol, dibenzylbutan, acid meso-dihydroguaiaretic

và acid (+)-dihydroguauretic, các tetrahydrofuran thế, meso-divanillyltetrahydrofuran và (+)-divanillyltetrahydrofuran và aryldihydronaphthalen Hợp chất aldehyd đầu được hydro hóa; chất nhận được được phản ứng với t-BuOH trong H3PO4, sự oxi hóa và phản ứng Wittig nối tiếp tạo thành một tiền chất trung gian

H2, Pd/C t-BuOH, H3PO4 t-BuOH, Br2

3.9 Tổng hợp các quinon

+ Trong tổng hợp các qui non thực vật, điều chế từ 1,4-quinol tương ứng là phổ biến, vì sự oxi hóa các nhóm hydroxy phenolic ví dụ với bạc oxid dễ thực hiện

+ Lapachol được điều chế từ 1,4-hydroxy-2-methoxy-naphthalen Lapachol là chất màu vàng từ lõi gỗ loài cây nhiệt đới Tecoma (Bignoniaceae), có ứng dụng kinh tế làm thuốc nhuộm vải L Fieser tổng hợp lapachok bằng cách cho phản ứng muối kali của 2-hydroxynaphthoquinon với 3,3-dimethylallylbromide trong aceton nóng

+ Dunnion là một chất 1,2-quinon hiếm, xuất hiện trong thiên nhiên như là một chất thải tiết ra trên các bề mặt dưới lá cây Streptocarpus dunnii Price và Robinson nghiên cứu cấu trúc dunnion, nhưng họ không thể xác định bằng phương pháp thoái biến là hệ thống vòng béo của dunnion là dihydrofuran hay dihydropyran Tổng hợp của Cooke cho thấy dunnion phải có cấu trúc vòng dihydrofuran