第24卷第11期
2007年11月应用化学 C H I NESE J OURNAL OF A PPL I ED C HE M IS TRY V o. l 24N o . 11N ov . 2007新型间氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物的合成与表征
高书涛a, b 刘彦钦a * 韩士田a
(a 河北师范大学化学与材料科学学院 石家庄050016; b 河北农业大学理学院 保定)
摘 要 用5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉或5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三
(3-氯苯基) 卟啉与5-氟尿嘧啶反应, 合成了1, 3-二[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿
嘧啶(A1) 、1-[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B1) 、1, 3-二[5-(3-丁氧基苯
基) -10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(A 2) 、1-[5-(3-丁氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B2), 产率分别为2014%、1213%、2114%、1114%。通过红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱和基
质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱测试技术表征了其结构。对目标化合物的合成分离纯化条件进行了研
究。结果表明, 选择DM F 为溶剂, 反应温度在120e , 反应时间10h , 产率较高; 采用硅胶G (粒径40L m ) 柱层
析, 按试验产品量, 柱子直径为3cm , 柱高10cm , 用V (氯仿) B V (丙酮) =15B 1为洗脱剂, 分离效果较好。
关键词 氟尿嘧啶, 卟啉, 合成, 结构表征
中图分类号:O 626 文献标识码:A 文章编号:1000-0518(2007) 11-1295-04
5-氟尿嘧啶(5-Fu) 是一种抗代谢广谱抗肿瘤药物。但该药在杀死癌细胞的同时也严重损害正常细胞。为此, 人们对5-氟尿嘧啶进行了大量的化学修饰工作, 设计合成了很多前药化合物[1~3]。鉴于卟啉类化合物能选择性地滞留在癌细胞中, 对恶性肿瘤有特殊亲合性的特点, 我们曾将卟啉与5-Fu 连接起
[4~7]来, 合成了系列卟啉-5-氟尿嘧啶化合物, 实验表明, 有些氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物对一些癌症
有一定的细胞毒作用[7]。为了探索氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶苯环中3-位取代的氯和烷氧链对其生物活性的影响, 本文用5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉或5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉与5-氟尿嘧啶反应, 通过氯苯基卟啉中苯环间位的烷氧链与5-氟尿嘧啶的氮原子相连, 合成了4种新的/间氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶0化合物, 期望其具有潜在的某种特定的生物活性。通过红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱和基质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱测试技术表征了它们的结构。合成路线如下:
Sche m e 1 Syntheti c route
2006-11-29收稿, 2007-03-18修回
河北省自然科学基金资助项目(203147)
:男, ; E-m ai:l li 163. co m; :
1296应用化学 第24卷 1 实验部分
1. 1 仪器和试剂
RY-1型熔点测定仪(天津市分析仪器厂); UV-2501(PC ) S 型紫外-可见分光光度计(日本岛津公司); FT I R 8900型傅立叶变换红外光谱仪(日本岛津公司); M ercury -400型核磁共振仪(美国V arian 公司); B I FL EX IIIMALDI -TOF-M S 质谱仪(德国B r ucker 公司) 。
吡咯(使用前重蒸); 5-氟尿嘧啶(用水重结晶, m p 281e ); 3-氯苯甲醛、3-羟基苯甲醛、1, 3-二溴丙烷、1, 4-二溴丁烷均为化学纯试剂; 硅胶G (青岛海洋化工厂), 粒径40L m; D M F 用分子筛干燥, 使用前重蒸, bp 150~152e ; K 2C O 3, 使用前焙干; 中间体5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉、5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉均参照文献[4]方法合成。
1. 2 1, 3-二[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(A1), 1-[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B1) 的合成
在装有冷凝管(连有CaC l 2干燥管) 的100mL 圆底烧瓶中, 加入5-尿嘧啶130m g(1mm ol) 和30mL D M F , 加热搅拌, 促进5-氟尿嘧啶溶解, 加入焙烧过的无水K 2CO 3166mg (12mm ol), 在油浴中80e 磁搅拌反应1h , 5-氟尿嘧啶生成双钾盐。加入100m g (01117mm o l) 5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉, 升温至120e , TLC 监测反应, 10h 后停止。冷却, 过滤, 将滤液减压蒸馏除去D M F , 粗品真空干燥后, 加氯仿溶解, 分别用稀HC 、l 水洗涤, 加无水N a 2SO 4干燥, 过滤除去干燥剂, 将溶液蒸馏浓缩至约5mL , 用硅胶G(粒径40L m ) 柱层析, V (氯仿) B V (丙酮) =15:1混合液洗脱, 收集第1红色带(A1) 和第2红色带(B1), 旋转蒸发浓缩, 晾干, 分别得到紫色晶体A 1:20m g , 产率(以5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉的量计算) 2014%; 紫色晶体B1:13m g , 产率1213%。m p >300e 。
1. 3 1, 3-二[5-(3-丁氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(A2), 1-[5-(3-丁氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B2) 的合成
用中间体5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉代替5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉, 按上述同样方法, 得化合物A2:21m g , 产率(以5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉的量计算) 2114%; 化合物B2:12m g , 产率1114%。m p>300e 。2 结果与讨论
2. 1 合成与分离
在合成目标化合物的反应中, 选择DMF 为溶剂, 用TLC 监测反应, 反应温度控制在120e , 反应时间控制在10h , 反应产率较高。反应时间过长, 温度过高或过低反应产率均会降低。为了有效地分离提纯目标化合物, 采用硅胶G (粒径40L m ) 柱层析, 分离提纯效果较好。为防止洗脱的色带发生拖尾现象, 上样量不宜太大, 层析柱不宜太长。按本试验产品量, 柱子直径为3c m, 柱高10c m 为宜。
2. 2 结构表征
化合物A1:UV-V is(C HC l 3), K 112@10), 550(1151@10), 587max (E ) /nm:419(8187@10), 514(4
(1130@10), 643(0173@10); H NMR (CDC l 3), D :8189~8184(16H, porphyrin ring -H ); 8119~7169(32H, benzene ri n g -H ); 4121(4H, ) OC H 2); 4105~3190(4H, NC H 2) ) ; 2115(4H, ) CH 2) ); -2189(4H, porphyri n N-H ); I R (KBr), R /c m :331718(porphyri n ri n g N ) H ); 292610() C H 2C ) H ); 171618, 168119, 166119(O ); 159210, 156217, 146716(benzene ri n g and po r phyri n ri n g C ); 134715(C ) N ); 126218(C ) F ); 118111(C ) O ) C ); 109411(C +C ) C l) [10]-1441544; 97412(pyrrole
C ) H r ock); 896, 80116, 77616(C ) H ou-t o-f p l a ne bend i n g v i b ration on m eta disubstituted benzene ri n g );
+MALD I -TOF -M S[C 98H 66N 10C l 6O 4F , (M+H ) ]:实测值167913, 理论值1679138。
化合物B1:UV-V is(C H C l 3), K 162@10), 513(1186@10), 549(0170@10), 587m ax (E ) /nm:419(4
(1); (l 3), :8r -H ~71441544
第11期高书涛等:新型间氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物的合成与表征1297(16H, benzene ring -H ); 4121(2H, ) OC H 2); 3196(2H, NC H 2) ); 2125~2117(2H, ) C H 2) ); -2188(2H, porphy ri n ri n g N ) H ); I R (KB r), R /cm :331718(porphyrin ri n g N ) H ); 292610() C H 2); 174416, 169718(O ); 159211, 146810(benzene ri n g and por phyri n ring C ); 134718(C ) N ); 124118(C ) F); 118019(C ) O ) C ); 109412(+-1C +C ) C l) [10]; 97412(pyrr o le C ) H rock ); 89519, 80119, 77617(C ) H ou-t o -f p lane bendi n g v ibrati o n on m eta d isubstituted benzene ring ); MALDI -TOF-M S [C 51H 35N 6C l , (M+1) ]:实测值90518, 理论值905123。3O 3F
化合物A2:UV-V is(C HC l 3), K m:419(14166@10), 514(6182@10), 549(2131@10), m ax (E ) /n
589(2101@10), 644(1110@10); H NMR (CDC l 3), D :8189~8181(16H, porphyrin ri n g -H ), 8120~7160(32H, benzene ring -H ), 4114~4104(4H, ) OC H 2), 3176(4H, NC H 2) ), 1189(8H, ) C H 2CH 2) ) 和-2189(4H, porphyri n ring N ) H ); I R (KBr ), R /c m :331512(por phyri n ring N ) H ); 292411
() C H 2); 171515, 168118, 166113(O); 159119, 146714(benzene and porphyrin ri n g C+C ) C l) [10]-1441544C ); 134712(C ) N ); 126311(C ) F); 118111(C ) O ) C ); 109319(; 97410(pyrro le C ) H
rock); 895189, 80116, 776116(C ) H ou-t o-f plane bending vibration on m eta disubstituted benzene ring );
+MALD I -TOF -M S[C 100H 70N 10C 16O 4F(M+1) ]:实测值170715, 理论值1707144。
化合物B2:UV-V is(C H C l 3), K 146@10), 514(3176@10), 549(1122@10), 589m ax (E ) /nm:418(8
(1109@10), 644(0157@10); H NMR (CDC l 3), D :8189~8183(8H, porphyrin r i n g -H ); 8121~7162(16H, benzene ri n g -H ); 4118(2H, ) OC H 2); 3178~3172(2H, NCH 2) ); 1190(4H, ) C H 2C H 2) ); -2189(2H, porphyr i n ri n g N ) H ); I R(KB r), R /cm :331815(porphyrin r i n g N ) H ); 292516() CH 2); 174413, 169714(O); 159211, 146810(benzene and porphy ri n ri n g C +C ) C l) [10]-1441544C ); 134718(C ) N ); 124213(C ) F); 118113(C ) O ) C ); 109412(+; 97411(pyrro le C ) H rock); 89519, 80210, 77617(C ) H ou-t o -f plane bending v i b rati o n on m eta disubtituted benzene ring ); MALDI -TOF-M S [C 52H 37N 6C l ]:实测值91912, 理论值919126。3O 3F(M+1)
4种目标化合物的UV-V is 谱上均有卟啉环的5个特征吸收峰。双取代的5-氟尿嘧啶(A1、A2) 和单取代5-氟尿嘧啶(B1、B2) 的吸收峰位置基本相同。但双取代的5-氟尿嘧啶(A1、A2) 各吸收峰的摩尔消光系数约为单取代5-氟尿嘧啶(B1、B2) 的117~2倍, 说明双卟啉-5-氟尿嘧啶(A1、A 2) 中卟啉环各吸收峰的摩尔消光系数具有加和性。
在I R 谱中, 除有3315~3318c m 处卟啉环上N ) H 伸缩振动吸收峰和974c m 处卟啉环中吡咯环的C ) H 弯曲振动吸收峰
(C ) F)
的结果[9]-1[6]-1-1外, 在1715~1744、1681~1697、1661(O ), 1241~1263c m -1分别出现了5-Fu 的O 和C ) F 伸缩振动吸收峰。双取代5-氟尿嘧啶(A1、A2) 的羰基在-11716~1661c m 出现强吸收峰并发生明显裂分, 这可归属为双取代5-氟尿嘧啶2个羰基相互振动偶合[8]; 单取代5-氟尿嘧啶(B1、B2) 羰基在1744~1697c m 出现1个强而宽的吸收峰, 但无明显
-1裂分现象。这可作为区别双取代5-氟尿嘧啶和单取代5-氟尿嘧啶的特征吸收峰。在1093~1094c m
处出现1个氯取代苯的特征峰, 可认为它是苯环的-1
1C 伸缩与C ) C l 伸缩振动的复合振动[10]; 在89519、80210和77617c m 处出现3个吸收峰, 可归属为间二取代苯的C ) H 弯曲振动吸收峰。在H NMR 中, 在D 8185处的吸收峰可归属为卟啉环上周边的H, 由于这些H 均处于卟啉环的去屏蔽区, 所以化学位移移向低场。苯环上的H 受取代基的影响较大, 在D 8121~7160处, 出现多组多重峰。在D 4121~4104和4105~3172处的吸收峰, 可归属为OC H 2) 、) NC H 2) 的H 。在D -2189~
-2188的单重峰可归属为卟啉环内N ) H 的H, 因为它们处于卟啉环的屏蔽区内, 所以化学位移移向高场。
在基质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱(MALD I -TOF -M S) 中, 4种化合物(M+1) 峰测得数值(理论值) 分别为A1:167913(1679138) 、B1:90518(905123) 、A2:170715(1707144) 、B2:91912(919126) 。+
1298应用化学 第24卷
参 考 文 献
1 K ang N I , L ee S M, M aeda M, H a C S , Cho W J . Polym In t [J],2002, 51:4432 W ANG Y an -G uang (王彦广), CHEN Y ao -Zu(陈耀祖), X I AO X i n -L i ang (肖新亮) , L I U Ru-iX ian (刘瑞贤). Che m J Chinese Uni v (高等学校化学学报) [J],1995, 16(6):8963 M enge r F M, R ourK M J . J O rg Che m [J],1997, 62(26):90834 Q I U H ong (邱红), L I U Y an -Q i n(刘彦钦), HAN Sh-iT ian(韩士田). Che m R eag (化学试剂) [J], 2001, 23(6):3465 L I U Y an -Q i n(刘彦钦), Z HANG H u-i Juan(张慧娟) , HAN Sh-i T i an(韩士田). Ch i nese J O rg Che m (有机化学) [J],2002, 22(4):2796 L I U Y an -Q i n(刘彦钦), HAN Sh-iT ian (韩士田), C HEN Su -X ia(陈素霞). Ch i nese J App l Che m (应用化学) [J],2005, 22(2):2197 C HEN T ao(陈涛). M aster c s D issertati on([硕士学位论文]). Sh iji azhuang (石家庄):H ebe i N or m a lU n i ve rsity (河北师范大学) , 20048 HE Shu -M e i(何书美), L I U Y an -Q i n(刘彦钦), Q I U H ong (邱红), CU I W en -Y an(崔文艳). Sp ectroscopy and Sp ectral A nal (光谱学与光谱分析) [J], 2003, 23(1) :499 LUO Y i (罗毅), ZHUO R en -X i (卓仁禧), FAN Chang -L ie(范昌烈). Che m J Chinese Univ (高等学校化学学报) [J],
1994, 15(4):545
10 JI A H u-i Y i ng (贾慧颖), XU W e-iQ i ng (徐蔚青) , Q I M i ng-H ui(齐明辉) , L I U Guo -F a (刘国发) , L I X i ao -L i ng(李小
灵) , Z HAO B ing(赵冰). Che m J Chi nese U ni v (高等学校化学学报) [J],2004, 25(2):338
Synthesis and Characterization of Ne w m -Chlorophenyl
Porphyrin -5-Fluorouracil Compounds
GAO Shu -Tao , LI U Yan -Q i n , HAN Sh-i T ian
a (C ollege of Che m istry of &M aterial S cience , H ebeiN or m al Universit y , Shijiazhuang 050016;
b a , b a *a C ollege of Science , H ebeiAgricultural University, B aod i n g )
Abst ract 1, 3-D i[5-(3-propoxy) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-chloropheny l) porphyri n ]-5-fl u orourac il(A1), 1-
[5-(3-propoxy) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-chloropheny l) porphy ri n ]-5-fluorouracil(B1), 1, 3-di[5-(3-butoxy ) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-ch l o r opheny l) porphyrin]-5-fl u o r ourac il(A2)and 1-[5-(3-butoxy ) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-ch l o ropheny l) porphyrin]-5-fluorouracil(B2) w ere synthesized fro m 5-[3-(3-bro m o -propoxy) pheny l]-10, 15, 20-tri(3-ch l o ropheny l) porphy ri n or 5-[3-(4-bro m o -butoxy ) phenyl]-10, 15, 20-tri(3-chloropheny l) porphyrin and 5-fluorouracil i n y ield o f2014%, 1213%, 2114%, and 1114%, respecti v e l y . The ir struct u res w ere characterized by UV-V is , I R , H NMR andMALD I -TOF -M S . The synthesis and separati o n conditi o ns o f t h e target co m pounds w ere studied . The results sho w that the y ie l d was h i g her w hen DMF w as used as the solvent at 120e for 10h . The pr oducts w ere separated via co l u m n chro m atography w ith silica gel(40L m ). The separa ti o n w asm o re satisfactory w ith ch l o r o for m -acetone(V B V =15B 1) as the e l u entw hen the co l u m n w as 3c m in dia m eter and 10c m in high. t
K eywords fl u or ouraci, l porphyrin , synthesis , structura l characterization 1
第24卷第11期
2007年11月应用化学 C H I NESE J OURNAL OF A PPL I ED C HE M IS TRY V o. l 24N o . 11N ov . 2007新型间氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物的合成与表征
高书涛a, b 刘彦钦a * 韩士田a
(a 河北师范大学化学与材料科学学院 石家庄050016; b 河北农业大学理学院 保定)
摘 要 用5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉或5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三
(3-氯苯基) 卟啉与5-氟尿嘧啶反应, 合成了1, 3-二[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿
嘧啶(A1) 、1-[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B1) 、1, 3-二[5-(3-丁氧基苯
基) -10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(A 2) 、1-[5-(3-丁氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B2), 产率分别为2014%、1213%、2114%、1114%。通过红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱和基
质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱测试技术表征了其结构。对目标化合物的合成分离纯化条件进行了研
究。结果表明, 选择DM F 为溶剂, 反应温度在120e , 反应时间10h , 产率较高; 采用硅胶G (粒径40L m ) 柱层
析, 按试验产品量, 柱子直径为3cm , 柱高10cm , 用V (氯仿) B V (丙酮) =15B 1为洗脱剂, 分离效果较好。
关键词 氟尿嘧啶, 卟啉, 合成, 结构表征
中图分类号:O 626 文献标识码:A 文章编号:1000-0518(2007) 11-1295-04
5-氟尿嘧啶(5-Fu) 是一种抗代谢广谱抗肿瘤药物。但该药在杀死癌细胞的同时也严重损害正常细胞。为此, 人们对5-氟尿嘧啶进行了大量的化学修饰工作, 设计合成了很多前药化合物[1~3]。鉴于卟啉类化合物能选择性地滞留在癌细胞中, 对恶性肿瘤有特殊亲合性的特点, 我们曾将卟啉与5-Fu 连接起
[4~7]来, 合成了系列卟啉-5-氟尿嘧啶化合物, 实验表明, 有些氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物对一些癌症
有一定的细胞毒作用[7]。为了探索氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶苯环中3-位取代的氯和烷氧链对其生物活性的影响, 本文用5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉或5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉与5-氟尿嘧啶反应, 通过氯苯基卟啉中苯环间位的烷氧链与5-氟尿嘧啶的氮原子相连, 合成了4种新的/间氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶0化合物, 期望其具有潜在的某种特定的生物活性。通过红外光谱、紫外可见光谱、核磁共振谱和基质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱测试技术表征了它们的结构。合成路线如下:
Sche m e 1 Syntheti c route
2006-11-29收稿, 2007-03-18修回
河北省自然科学基金资助项目(203147)
:男, ; E-m ai:l li 163. co m; :
1296应用化学 第24卷 1 实验部分
1. 1 仪器和试剂
RY-1型熔点测定仪(天津市分析仪器厂); UV-2501(PC ) S 型紫外-可见分光光度计(日本岛津公司); FT I R 8900型傅立叶变换红外光谱仪(日本岛津公司); M ercury -400型核磁共振仪(美国V arian 公司); B I FL EX IIIMALDI -TOF-M S 质谱仪(德国B r ucker 公司) 。
吡咯(使用前重蒸); 5-氟尿嘧啶(用水重结晶, m p 281e ); 3-氯苯甲醛、3-羟基苯甲醛、1, 3-二溴丙烷、1, 4-二溴丁烷均为化学纯试剂; 硅胶G (青岛海洋化工厂), 粒径40L m; D M F 用分子筛干燥, 使用前重蒸, bp 150~152e ; K 2C O 3, 使用前焙干; 中间体5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉、5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉均参照文献[4]方法合成。
1. 2 1, 3-二[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(A1), 1-[5-(3-丙氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B1) 的合成
在装有冷凝管(连有CaC l 2干燥管) 的100mL 圆底烧瓶中, 加入5-尿嘧啶130m g(1mm ol) 和30mL D M F , 加热搅拌, 促进5-氟尿嘧啶溶解, 加入焙烧过的无水K 2CO 3166mg (12mm ol), 在油浴中80e 磁搅拌反应1h , 5-氟尿嘧啶生成双钾盐。加入100m g (01117mm o l) 5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉, 升温至120e , TLC 监测反应, 10h 后停止。冷却, 过滤, 将滤液减压蒸馏除去D M F , 粗品真空干燥后, 加氯仿溶解, 分别用稀HC 、l 水洗涤, 加无水N a 2SO 4干燥, 过滤除去干燥剂, 将溶液蒸馏浓缩至约5mL , 用硅胶G(粒径40L m ) 柱层析, V (氯仿) B V (丙酮) =15:1混合液洗脱, 收集第1红色带(A1) 和第2红色带(B1), 旋转蒸发浓缩, 晾干, 分别得到紫色晶体A 1:20m g , 产率(以5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉的量计算) 2014%; 紫色晶体B1:13m g , 产率1213%。m p >300e 。
1. 3 1, 3-二[5-(3-丁氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(A2), 1-[5-(3-丁氧基苯基)-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉]-5-氟尿嘧啶(B2) 的合成
用中间体5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉代替5-[3-(3-溴丙氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉, 按上述同样方法, 得化合物A2:21m g , 产率(以5-[3-(4-溴丁氧基) 苯基]-10, 15, 20-三(3-氯苯基) 卟啉的量计算) 2114%; 化合物B2:12m g , 产率1114%。m p>300e 。2 结果与讨论
2. 1 合成与分离
在合成目标化合物的反应中, 选择DMF 为溶剂, 用TLC 监测反应, 反应温度控制在120e , 反应时间控制在10h , 反应产率较高。反应时间过长, 温度过高或过低反应产率均会降低。为了有效地分离提纯目标化合物, 采用硅胶G (粒径40L m ) 柱层析, 分离提纯效果较好。为防止洗脱的色带发生拖尾现象, 上样量不宜太大, 层析柱不宜太长。按本试验产品量, 柱子直径为3c m, 柱高10c m 为宜。
2. 2 结构表征
化合物A1:UV-V is(C HC l 3), K 112@10), 550(1151@10), 587max (E ) /nm:419(8187@10), 514(4
(1130@10), 643(0173@10); H NMR (CDC l 3), D :8189~8184(16H, porphyrin ring -H ); 8119~7169(32H, benzene ri n g -H ); 4121(4H, ) OC H 2); 4105~3190(4H, NC H 2) ) ; 2115(4H, ) CH 2) ); -2189(4H, porphyri n N-H ); I R (KBr), R /c m :331718(porphyri n ri n g N ) H ); 292610() C H 2C ) H ); 171618, 168119, 166119(O ); 159210, 156217, 146716(benzene ri n g and po r phyri n ri n g C ); 134715(C ) N ); 126218(C ) F ); 118111(C ) O ) C ); 109411(C +C ) C l) [10]-1441544; 97412(pyrrole
C ) H r ock); 896, 80116, 77616(C ) H ou-t o-f p l a ne bend i n g v i b ration on m eta disubstituted benzene ri n g );
+MALD I -TOF -M S[C 98H 66N 10C l 6O 4F , (M+H ) ]:实测值167913, 理论值1679138。
化合物B1:UV-V is(C H C l 3), K 162@10), 513(1186@10), 549(0170@10), 587m ax (E ) /nm:419(4
(1); (l 3), :8r -H ~71441544
第11期高书涛等:新型间氯苯基卟啉-5-氟尿嘧啶化合物的合成与表征1297(16H, benzene ring -H ); 4121(2H, ) OC H 2); 3196(2H, NC H 2) ); 2125~2117(2H, ) C H 2) ); -2188(2H, porphy ri n ri n g N ) H ); I R (KB r), R /cm :331718(porphyrin ri n g N ) H ); 292610() C H 2); 174416, 169718(O ); 159211, 146810(benzene ri n g and por phyri n ring C ); 134718(C ) N ); 124118(C ) F); 118019(C ) O ) C ); 109412(+-1C +C ) C l) [10]; 97412(pyrr o le C ) H rock ); 89519, 80119, 77617(C ) H ou-t o -f p lane bendi n g v ibrati o n on m eta d isubstituted benzene ring ); MALDI -TOF-M S [C 51H 35N 6C l , (M+1) ]:实测值90518, 理论值905123。3O 3F
化合物A2:UV-V is(C HC l 3), K m:419(14166@10), 514(6182@10), 549(2131@10), m ax (E ) /n
589(2101@10), 644(1110@10); H NMR (CDC l 3), D :8189~8181(16H, porphyrin ri n g -H ), 8120~7160(32H, benzene ring -H ), 4114~4104(4H, ) OC H 2), 3176(4H, NC H 2) ), 1189(8H, ) C H 2CH 2) ) 和-2189(4H, porphyri n ring N ) H ); I R (KBr ), R /c m :331512(por phyri n ring N ) H ); 292411
() C H 2); 171515, 168118, 166113(O); 159119, 146714(benzene and porphyrin ri n g C+C ) C l) [10]-1441544C ); 134712(C ) N ); 126311(C ) F); 118111(C ) O ) C ); 109319(; 97410(pyrro le C ) H
rock); 895189, 80116, 776116(C ) H ou-t o-f plane bending vibration on m eta disubstituted benzene ring );
+MALD I -TOF -M S[C 100H 70N 10C 16O 4F(M+1) ]:实测值170715, 理论值1707144。
化合物B2:UV-V is(C H C l 3), K 146@10), 514(3176@10), 549(1122@10), 589m ax (E ) /nm:418(8
(1109@10), 644(0157@10); H NMR (CDC l 3), D :8189~8183(8H, porphyrin r i n g -H ); 8121~7162(16H, benzene ri n g -H ); 4118(2H, ) OC H 2); 3178~3172(2H, NCH 2) ); 1190(4H, ) C H 2C H 2) ); -2189(2H, porphyr i n ri n g N ) H ); I R(KB r), R /cm :331815(porphyrin r i n g N ) H ); 292516() CH 2); 174413, 169714(O); 159211, 146810(benzene and porphy ri n ri n g C +C ) C l) [10]-1441544C ); 134718(C ) N ); 124213(C ) F); 118113(C ) O ) C ); 109412(+; 97411(pyrro le C ) H rock); 89519, 80210, 77617(C ) H ou-t o -f plane bending v i b rati o n on m eta disubtituted benzene ring ); MALDI -TOF-M S [C 52H 37N 6C l ]:实测值91912, 理论值919126。3O 3F(M+1)
4种目标化合物的UV-V is 谱上均有卟啉环的5个特征吸收峰。双取代的5-氟尿嘧啶(A1、A2) 和单取代5-氟尿嘧啶(B1、B2) 的吸收峰位置基本相同。但双取代的5-氟尿嘧啶(A1、A2) 各吸收峰的摩尔消光系数约为单取代5-氟尿嘧啶(B1、B2) 的117~2倍, 说明双卟啉-5-氟尿嘧啶(A1、A 2) 中卟啉环各吸收峰的摩尔消光系数具有加和性。
在I R 谱中, 除有3315~3318c m 处卟啉环上N ) H 伸缩振动吸收峰和974c m 处卟啉环中吡咯环的C ) H 弯曲振动吸收峰
(C ) F)
的结果[9]-1[6]-1-1外, 在1715~1744、1681~1697、1661(O ), 1241~1263c m -1分别出现了5-Fu 的O 和C ) F 伸缩振动吸收峰。双取代5-氟尿嘧啶(A1、A2) 的羰基在-11716~1661c m 出现强吸收峰并发生明显裂分, 这可归属为双取代5-氟尿嘧啶2个羰基相互振动偶合[8]; 单取代5-氟尿嘧啶(B1、B2) 羰基在1744~1697c m 出现1个强而宽的吸收峰, 但无明显
-1裂分现象。这可作为区别双取代5-氟尿嘧啶和单取代5-氟尿嘧啶的特征吸收峰。在1093~1094c m
处出现1个氯取代苯的特征峰, 可认为它是苯环的-1
1C 伸缩与C ) C l 伸缩振动的复合振动[10]; 在89519、80210和77617c m 处出现3个吸收峰, 可归属为间二取代苯的C ) H 弯曲振动吸收峰。在H NMR 中, 在D 8185处的吸收峰可归属为卟啉环上周边的H, 由于这些H 均处于卟啉环的去屏蔽区, 所以化学位移移向低场。苯环上的H 受取代基的影响较大, 在D 8121~7160处, 出现多组多重峰。在D 4121~4104和4105~3172处的吸收峰, 可归属为OC H 2) 、) NC H 2) 的H 。在D -2189~
-2188的单重峰可归属为卟啉环内N ) H 的H, 因为它们处于卟啉环的屏蔽区内, 所以化学位移移向高场。
在基质辅助激光解吸-电离飞行时间质谱(MALD I -TOF -M S) 中, 4种化合物(M+1) 峰测得数值(理论值) 分别为A1:167913(1679138) 、B1:90518(905123) 、A2:170715(1707144) 、B2:91912(919126) 。+
1298应用化学 第24卷
参 考 文 献
1 K ang N I , L ee S M, M aeda M, H a C S , Cho W J . Polym In t [J],2002, 51:4432 W ANG Y an -G uang (王彦广), CHEN Y ao -Zu(陈耀祖), X I AO X i n -L i ang (肖新亮) , L I U Ru-iX ian (刘瑞贤). Che m J Chinese Uni v (高等学校化学学报) [J],1995, 16(6):8963 M enge r F M, R ourK M J . J O rg Che m [J],1997, 62(26):90834 Q I U H ong (邱红), L I U Y an -Q i n(刘彦钦), HAN Sh-iT ian(韩士田). Che m R eag (化学试剂) [J], 2001, 23(6):3465 L I U Y an -Q i n(刘彦钦), Z HANG H u-i Juan(张慧娟) , HAN Sh-i T i an(韩士田). Ch i nese J O rg Che m (有机化学) [J],2002, 22(4):2796 L I U Y an -Q i n(刘彦钦), HAN Sh-iT ian (韩士田), C HEN Su -X ia(陈素霞). Ch i nese J App l Che m (应用化学) [J],2005, 22(2):2197 C HEN T ao(陈涛). M aster c s D issertati on([硕士学位论文]). Sh iji azhuang (石家庄):H ebe i N or m a lU n i ve rsity (河北师范大学) , 20048 HE Shu -M e i(何书美), L I U Y an -Q i n(刘彦钦), Q I U H ong (邱红), CU I W en -Y an(崔文艳). Sp ectroscopy and Sp ectral A nal (光谱学与光谱分析) [J], 2003, 23(1) :499 LUO Y i (罗毅), ZHUO R en -X i (卓仁禧), FAN Chang -L ie(范昌烈). Che m J Chinese Univ (高等学校化学学报) [J],
1994, 15(4):545
10 JI A H u-i Y i ng (贾慧颖), XU W e-iQ i ng (徐蔚青) , Q I M i ng-H ui(齐明辉) , L I U Guo -F a (刘国发) , L I X i ao -L i ng(李小
灵) , Z HAO B ing(赵冰). Che m J Chi nese U ni v (高等学校化学学报) [J],2004, 25(2):338
Synthesis and Characterization of Ne w m -Chlorophenyl
Porphyrin -5-Fluorouracil Compounds
GAO Shu -Tao , LI U Yan -Q i n , HAN Sh-i T ian
a (C ollege of Che m istry of &M aterial S cience , H ebeiN or m al Universit y , Shijiazhuang 050016;
b a , b a *a C ollege of Science , H ebeiAgricultural University, B aod i n g )
Abst ract 1, 3-D i[5-(3-propoxy) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-chloropheny l) porphyri n ]-5-fl u orourac il(A1), 1-
[5-(3-propoxy) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-chloropheny l) porphy ri n ]-5-fluorouracil(B1), 1, 3-di[5-(3-butoxy ) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-ch l o r opheny l) porphyrin]-5-fl u o r ourac il(A2)and 1-[5-(3-butoxy ) pheny-l 10, 15, 20-tri(3-ch l o ropheny l) porphyrin]-5-fluorouracil(B2) w ere synthesized fro m 5-[3-(3-bro m o -propoxy) pheny l]-10, 15, 20-tri(3-ch l o ropheny l) porphy ri n or 5-[3-(4-bro m o -butoxy ) phenyl]-10, 15, 20-tri(3-chloropheny l) porphyrin and 5-fluorouracil i n y ield o f2014%, 1213%, 2114%, and 1114%, respecti v e l y . The ir struct u res w ere characterized by UV-V is , I R , H NMR andMALD I -TOF -M S . The synthesis and separati o n conditi o ns o f t h e target co m pounds w ere studied . The results sho w that the y ie l d was h i g her w hen DMF w as used as the solvent at 120e for 10h . The pr oducts w ere separated via co l u m n chro m atography w ith silica gel(40L m ). The separa ti o n w asm o re satisfactory w ith ch l o r o for m -acetone(V B V =15B 1) as the e l u entw hen the co l u m n w as 3c m in dia m eter and 10c m in high. t
K eywords fl u or ouraci, l porphyrin , synthesis , structura l characterization 1