Abstract Indan ring frameworks are ubiquitous in a large number of natural products, bioactive and pharmaceutically interesting molecules. Indanones therefore are very useful molecules as starting building blocks for the synthesis of biologically active compounds and thus are of tremendous industrial interest. It is also very useful in organic light-emitting devices, dyes and photoremovable protecting groups. The synthetic methods and application of this kind of molecules are reviewed in this paper. Keywords indanone; synthesis; application
5.2 1,3-茚二酮的合成
合成 1,3-茚二酮主要有三种途径, 其选择取决于取 代基的不同. 三条路径都以取代的邻苯二甲酸为前体. 以邻苯二甲酸酯为原料, 在氢化钠或醇钠的条件下通过 Claisen 缩合得到 1,3-茚二酮(Scheme 16)[50,51].
Scheme 17
Knoevenagel 反应也可将邻苯二甲酸酐转化为 1,3茚二酮, 是在乙酸酐、乙酰乙酸乙酯和三乙胺存在的条 件下反应, 然后酸处理得到[53]. 但某些酸酐, 尤其是 3溴代或 4-氯代中间体不容易脱羧, 若将乙酰乙酸乙酯换 为其叔丁基酯, 就能顺利得到 1,3-茚二酮并且产率高. 通常有卤素取代的酸酐转化成其二酮采用这种方法 (Scheme 18).
2 含有茚酮结构的合成药物及潜在药物
Indanocine (21)及其衍生物被开发成抗耐药性恶性
Scheme 5
疾病的药物, 其作用靶点为微管. Donepezil (22)已经被 美国食品药品管理局(FDA)批准用于老年痴呆症的治 疗, 类似结构的化合物还在进行抗老年痴呆症的研 究 [13,14]. 23 和 24 是 具 有 抗 癌 作 用 的 化 合 物 代 表 [15] (Scheme 6, Eq. 1).
* E-mail: jlliu@ Received November 19, 2009; revised December 25, 3009; accepted February 1, 2010. 国家自然科学基金(Nos. 20872118, 30070905)、陕西省重大科技专项(No. 2008ZDKG-67)、陕西省重点实验室基金(No. 08JZ74)资助项目.
4 茚酮的其他应用
4.1 可光除去的羧酸保护基 可光除去的保护基团在有机合成、组合化学、生物
学等领域有重要应用. 茚酮醇酯 42 和茚二酮醇酯 43 可
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Scheme 11
Scheme 9
Hale Waihona Puke Scheme 12Scheme 10
作为羧酸的保护基团, 在异丙醇存在下光照可除去保护 基, 释放出羧酸(Eqs. 3, 4)[32]. 4.2 鼠药及除草剂
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·综述与进展·
有机化学
Chinese Journal of Organic Chemistry
Vol. 30, 2010 No. 7, 988～996
茚酮类化合物的研究进展
段义杰 刘建利* 王翠玲
(西北大学生命科学学院 西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室 西安 710069)
1 天然存在的茚酮及其衍生物
天然存在的茚酮化合物有 100 多个, 其中重要的化 合物有 pterosin P (1), mukagolactone (2)和 monachosorin A (3). 这些及相关结构的分子显示出多种生物活性, 例 如平滑肌松弛活性、环氧化酶抑制活性等. 从海洋藻青 菌中分离的化合物 4 显示抑制人血管内皮因子生长的
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中无需金属催化剂(Eq. 13)[72]. 以 1,3-茚二酮与三乙氧基 磷、丁炔二酸二甲酯室温搅拌, 无催化剂的条件下, 分 子内亲核取代生成具有良好的生物活性化合物 60 (Eq. 14)[73].
Scheme 18
5.3 1,2-茚二酮和茚三酮的合成
Duan, Yijie Liu, Jianli* Wang, Cuiling
(Key Laboratory of Resource Biology and Biotechnology in Western China, Ministry of Education, School of Life Science, Northwest University, Xi'an 710069)
25 是一类具有很好抗癌作用的茚酮并喹啉类化合 物, 具有潜在的开发前景. 它的合成是通过吲哚醌与二 苯乙酮缩合, 然后关环得到的[16](Scheme 7). 26 和 27 是 两类具有茚酮结构的酰胺类化合物, 它们能诱导细胞程 序化死亡, 是通过高通量筛选发现的. 文献还对其构效 关系进行了深入研究, 因此, 具有潜在的抗癌药开发前 景[17]. 具有 28 结构的化合物显示拓扑异构酶 I 抑制活 性, 因此备受重视. 已经对此类化合物的合成、构效关 系进行过深入研究[18～21](Scheme 8).
3 以茚酮为原料合成的药物及其他化合物
31 是雌激素 β-受体选择性激动剂, 能够以茚酮为原 料经多步反应得到(Scheme 9)[24]. 32 是多巴胺 D3 受体拮 抗剂, 也可以以茚酮为原料来合成 (Scheme 10)[25]. 33 是设计合成作用于乙酰胆碱的潜在抗老年痴呆化合物 (Scheme 11)[26], 这类化合物合成工艺优化也有文献报 道[27]. 具有强抗氧剂活性的化合物 34 以茚酮为原料经 两步反应得到(Scheme 12)[28].
以 1,3-茚二酮、苯胺或是带有氨基的杂环化合物和
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内活性测试表明其对结肠癌有细胞毒作用[23].
Scheme 6
Scheme 8
Scheme 7
各种芳醛反应能够形成各种多环茚酮并吡啶化合物 29 (Eq. 2)[22]. 活性测试表明具有 DNA 嵌入剂和拓扑异构 酶抑制剂活性. 具有 11-氧代-茚并[2,3-b]喹啉衍生物 30 经过活性测试表明具有抑制拓扑异构酶 I/II 的活性, 体
Indinavir 35 (Crixivan)是一个蛋白酶抑制剂, 是治 疗 HIV 感染和艾滋病药物的重要成分. Indacrinone 36 是 一个强抗利尿剂, 37～40 是茚酮的二聚体, 具有抑制组 胺释放的作用, 并且抗炎作用显著. 这些潜在的药物都 可以茚酮为原料来合成[29](Scheme 13). 含有肌胺酸单 元的茚二酮 41 是甘氨酸输送抑制剂, 也是神经性疼痛 新药发现的新策略[30,31](Scheme 14).
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Scheme 2
是因为 1-茚酮结构容易烯醇化而消旋[3]. Pauciflorol F (6)是从 Vatica pauciflora 的茎皮中分离出来的, 与其共 同分离的有一些白藜芦醇寡聚物, 以此推测该化合物也 可能是由白藜芦醇二聚产生[4]. Euplectin (7)和 coneuplectin (8)是从苔藓中分离出的含茚酮结构的化合物, 前者对鼠 P-815 肥大细胞瘤具有细胞毒性[5](Scheme 3).
摘要 茚环结构存在于天然产物、合成药物、农药等分子中. 茚酮作为原料用于生物活性化合物的合成具有很强的工 业应用前景. 同时在有机发光材料、染料合成方面也有应用, 还作为可光除去的有机保护基团. 对此类化合物的合成、 应用进行了总结, 以促进相关的研究进展. 关键词 茚酮; 合成; 应用
Progress in the Studies of Indanones
Scheme 16
当邻苯二甲酸酯的 3-和 6-位都有取代基时, 采用 Claisen 缩合将得不到预想的目标产物. 此时需要相应的 酸酐前体, 在乙酸酐和乙酸钾存在下缩合得到中间产物 2-苯并[C]呋喃酮亚基茚酸(Perkin 反应), 随后先碱后酸 处理脱羧转变成二酮(Scheme 17)[52].
氮代茚酮化合物 Louisianins A～D 是从链霉菌中分 离的天然产物(Scheme 5), 其中 Louisianin A 对睾丸素响 应的癌细胞 SC115 有强的抑制作用, 而 Louisianins C 和 D 对体外培养的血管内皮细胞有强烈的抑制作用, 这些 化合物已经成功的进行了化学合成研究[11]. Onychine 是 茚酮并吡啶类化合物中简单的一个, 它的结构进行过修 订,与其结构类似的化合物也有报道[12].
Scheme 1
活 性 , 在 肿 瘤 血 管 生 成 调 节 方 面 具 有 应 用 前 景 [2] (Scheme 2).
一个新的茚酮类化合物 2,6-dimethyl-1-oxo-4-indanecarboxylic acid (5)最近被从植物中分离出来, 虽然它的 结构中有一个手性碳, 但该化合物不显示旋光性, 可能
5 茚酮及其衍生物的合成方法
茚酮类化合物用途广泛, 有关其合成方法也较多. 下面按照茚酮、茚二酮、茚三酮分别简介.
5.1 茚酮的合成方法