第三章 結果與討論
Scheme 14 原料 28 進行酯化反應的機轉圖
此類化合物之構造決定,以Methyl 6-methoxy salicylate (28)為代表說 明如下:
此化合物為透明針狀結晶;熔點50-51℃。
質譜(EIMS;70ev;m/z)(圖 28-1):
分子離子峰( m / z 182.1,M+ )符合結構分子式 C9H10O4的分子量。
( m / z 150.1,M+ )為其母峰失去甲醇的(M-32)的峰線。
紅外光譜(IR) (圖 28-2),測定濃度為檢品/溴化鉀(KBr) 1:100。
峰線1687 cm-1歸屬於C=O 的伸縮振動。
UV:λ max (CH3OH)nm(logε):最大吸收在318.5(3.38)。
1H-NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )(圖28-3):其積分值顯示此化合 物有10個質子訊號。而由其化學位移、偶合情形,將各個質子訊號歸 屬如下:高磁場的δ 3.71-3.74積分值為6個氫,分別為甲氧基與甲酯之 訊號;δ 10.00(1H, s, –OH)為醇之訊號。δ 6.45-7.21為芳香環之訊號。
13C-NMR(DMSO- d6, 200MHz) δ( ppm ) (圖 28-4):
圖譜顯示有9 支訊號,由分子式得知有 9 個碳,推測並無重疊的碳訊 號,每個訊號皆代表一個碳。δ 51.99 為甲酯之碳訊號;δ 55.80 為甲 氧基之訊號。δ167.02 為甲酯之羰基之訊號。
綜合上述光譜數據分析,足以判定methyl 6-methoxy salicylate(28)為 預期之結構。
圖28-1 MS spectrum of compound 28
3414.00 3007.02 1687.71 1614.42 1489.05 1440.83
2
圖 28-2 IR spectrum of compound 28
C
圖 28-3 1H-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 28
1
C OH
O O
CH3
H3CO 1 2 4 3 5
6 7
8
9
肆、 2-substituted benzyloxybenzoic acid 此類化合物之合成方法如 的碘化鉀1.66克(0.01Mole;166.0g/mole)、4-acetoxy-3- methoxy-benzyl chloride 1.07克(0.005 Mole;C10H11O3 214.65 g/mole),以磁石攪拌,2 小時後停止反應。將反應液倒含冰塊(300ml)的錐形瓶(1000ml),加入 二氯甲烷200ml,振搖後,置於萃取瓶內,取二氯甲烷層,加入無水 硫酸鎂,過濾,減壓濃縮。乙醇做再結晶,即可得到相對應的化合物 34-38。
本反應中,4-acetoxy-3- methoxy-benzyl chloride只為原料的一半 (0.005 Mole),其目的在於強迫反應完全,有利用產物的單純化,便 於做再結晶;因為產物越多越複雜時,純度越低,越不容易做再結晶。
此類採用DMF為溶媒的因素有二( i )水楊酸衍生物系列有很高 的極性,只能選擇甲醇或乙醇為溶媒。但須考慮醇類對親核試劑 4-acetoxy-3-methoxy benzyl chloride的破壞力。( ii )水楊酸衍生物為拔 出酚基上的氫質子形成酚氧陰離子(alkoxide),以進行親核性取代反 應,所以選擇了對鹼性試劑碳酸鉀K2CO3有較佳溶解度的非質子溶媒 二甲基甲醯胺(DMF)為配對條件。此法的優點是碳酸鉀在DMF中的鹼 性強於三乙基胺,所以反應速度較快。但缺乏強力的乾式幫浦抽除 時,無法除去DMF(沸點153℃)在使用萃取的方法,通常會使產率下 降。一般而言,採用乙醚的水溶液進行(1:5至1:10)萃取以除去DMF,
但產物與雜質皆會溶於DMF,會造成產率下降。
此類化合物之構造決定,以化合物(35)為代表說明如下:
此化合物為透明針狀結晶;熔點70-71℃。
質譜(EIMS;70ev;m/z)(圖 35-1):
a. 分子離子峰( m / z 346,M+ )符合結構分子式 C18H18O7的分子量。
b. (m/ z 43.2,M+; 40.57%)峰線歸屬於 CH3C≡O+。
c. ( m / z 179.2,M+ )與( m / z 151.2,M+ )峰線歸屬於醚鍵(C-O 鍵)
的兩種方式斷裂方式。
d. ( m / z 137,M+; 100%)是由 179 脫去 ketene 而得的峰線。
UV:λ max (CH3OH)nm(logε):261.5(3.81)
紅外光譜(IR) (35-2):測定濃度為檢品/溴化鉀(KBr) 1:100。
1755 cm-1強的吸收峰線歸屬於羧酸羰基的伸展(C=O)。
1H-NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm ) (圖 35-3):
其積分值顯示此化合物有18 個質子訊號。而由其化學位移、偶合情
形,將各個質子訊號歸屬如下:在最高磁場的δ 2.213 歸屬於乙醯基 上的甲基訊號;δ 3.747 其積分值為 6 個氫,歸屬為兩個甲氧基之訊 號;δ 5.293 歸屬為亞甲基之訊號;δ 10.727 歸屬為羧基之訊號;δ6.449 -7.743 其積分值為 6 個氫,歸屬為芳香環上之氫。
13C- NMR(DMSO- d6, 200MHz) δ( ppm ) (35-4):
顯示有18 支訊號,由分子式得知有 18 個碳,推測並無重疊的碳訊號,
每個訊號皆代表一個碳。δ 20.822 歸屬為乙醯基甲基之訊號;δ 56.07- 55.23 歸屬於甲氧基之訊號;δ 66.40 為亞甲基之訊號;168.98 及169.12 歸屬於羰基之訊號。
綜合上述光譜數據分析,足以判定為 4-methoxy 2-[( 4-Acetoxy-3- methoxy benzyloxy)benzoic acid (35)為預期之結構。
圖 35-1 MASS spectrum of compound 35
3354.21 2968.45 2632.83 1755.22 1724.36 1681.93 1600.92 1444.68
2
圖 35-2 IR spectrum of compound 35
COOH Mol. Wt.: 346.3
圖 35-3 1H-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 35
圖 35 13C-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 35
COOH O
O OCH3
CH3 O
H3CO
C18H18O7
COOH O
O OCH3
CH3 O
H3CO
C18H18O7
伍、 2-substituted benzylaminobenzoic acid 此類化合物之合成方法如
室溫,稱取澄明液體化合物 39-41(0.01 mole)溶於含二氯甲烷 50 毫升的圓底瓶(100ml),加入液體 4-acetoxy-3-methoxy benzylchloride (3) 1.07 克(0.005Mole),以磁石攪拌 10-30 分鐘有白色沉澱析出,以 磁石攪拌2 小時,停止反應,取出磁石,加入澄明液體三乙胺 0.500
熱迴流(80℃),30 分鐘,減壓濃縮,去除乙醇。加鹽酸水溶液,沉澱,
過濾,取濾質以乙醇做再結晶,使用條件(i)得化合物 52。使用條件(ii) 得化合物43。此類化合物之構造決定,以化合物(42)為代表說明如下:
此化合物為透明針狀結晶;熔點77-78℃。
質譜(EIMS;70ev;m/z)(圖 43-1):
a. 分子離子峰( m / z 285,M+ )符合結構分子式 C17H19NO3的分子量。
b. (m/ z 43.2,M+;57.3 %)峰線歸屬於 CH3C≡O+。
c. ( m / z 179.2,M+ )與( m / z 151.2,M+ )峰線歸屬於醚鍵(C-O 鍵) 的兩種方式斷裂方式。
d. ( m / z 137,M+; 100%)是由 179 脫去 ketene 而得的峰線。
紅外光譜(IR) (圖 43-2):測定濃度為檢品/溴化鉀(KBr) 1:100。
3420 cm-1中等且尖銳的吸收峰(m.s)歸屬於胺類的 N-H 伸縮的吸收。
1750 cm-1歸屬於 C=O 的伸展吸收峰。
UV:λ max (CH3OH)nm(logε):最大吸收在 296.8(2.76)。
1H- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 43-3):
其積分值顯示此化合物有19 個質子訊號。而由其化學位移、偶合情
形,將各個質子訊號歸屬如下:在最高磁場的δ 2.12 為芳香環上甲基 之訊號;δ 2.18 為乙醯基之訊號;δ 3.70 為甲氧基之訊號;δ4.29 為 亞甲基之訊號;, δ5.55- 7.11 為芳香環上氫之訊號。
13C- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 43-4):顯示有 17 支
訊號,由分子式得知有17 個碳,推測並無重疊的碳訊號,每個訊號
皆代表一個碳。δ 18.23 歸屬於芳香環上甲基之訊號;δ 20.83 歸屬於 乙醯基上甲基之訊號;δ 46.69 歸屬於亞甲基之訊號;δ 56.07 歸屬於 甲氧基之訊號;δ 169.07 歸屬於羰基之訊號。
綜合上述光譜數據分析,足以判定 2-methyl-(4-acetoxy -3-methoxy benzylamine) benzene (43) 為預期之結構。
圖 43-1 MASS spectrum of compound 43
CH3 NH
O OCH3
CH3 O
C17H19NO3 Mol. Wt.: 285.3
500
3564.45 3412.08 3161.33 3007.02 2970.38 1749.44 1604.77 1506.41
2
圖 43-2 IR spectrum of compound 43
圖 43-3 1H-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 43 Mol. Wt.: 285.3
圖43-4 13C-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 43
室溫,稱取化合物48 或 21-23 (0.01Mole)溶於二甲基甲醯胺(DMF) 25 ml 加入白色顆粒的無水碳酸鉀與無水碘化鉀及 Acetobromo-α-D- glucose (47),磁石攪拌 6 小時,反應完全,加入冰的蒸餾水(200ml),
靜置,沉澱,過濾,取濾質,以正己烷和許乙醇做再結晶,得相對應 的化合物49-52。
此類化合物之構造決定,以化合物(51)為代表說明如下:
此化合物為透明針狀結晶;熔點157-157.5℃。
質譜(EIMS;70ev;m/z)(圖 51-1):
a. 分子離子峰( m / z 497,M+ )符合結構分子式 C22H26O13的分子量。
b. 本類化合物屬於 Acetyl-α-D- glucoside,糖類分子上具有 4 個乙醯 基,通常在質譜上進行脫去醋酸分子是常態,所以可以見到m / z 270.9、210.8、 170.2、109.2 等峰線。
c. 峰線( m / z 168,M+;90.59%;M-330)歸屬水楊酸自由基的斷裂.
d. 基峰線( m / z 43.1,M+; 100%)為歸屬於(CH3C≡O+)的斷裂。
UV:λ max (CH3OH)nm(logε):最大吸收在 345.5(3.54)。
紅外光譜(IR) (圖 51-2):測定濃度為檢品/溴化鉀(KBr) 1:100。
1768 cm-1與1730 cm-1歸屬於acetoxy group 與羧酸的羰基(C=O)吸收。
1H- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 51-3):
此化合物經5-methoxy salicylic acid 與 Acetobromo-α-D- glucose 合成
而來,因此,依照本合成條件,僅需判定產物是否含有4 個乙醯基積 分之訊號,在其積分值顯示此化合物有 11 個質子訊號。δ 1.773- 2.111 間,存在著 12 個氫之乙醯之甲基之訊號。
13C- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 51-4):
顯示有10 支訊號,由分子式得知有 15 個碳,推測並無重疊的碳訊號,
每個訊號皆代表一個碳。δ 20.538 為 4 個乙醯基甲基之訊號。
綜合上述光譜數據分析,足以判定2-( 2-(acetyl-Glucose)-) 5-methoxy benzoic acid (50),為預期之結構。
圖 51-1 MASS spectrum of compound 51
O AcO
AcO OAc
OAc O
COOH
OCH3 C22H26O13
Mol. Wt.: 498.4
500
3496.94 3248.13 3024.38 2953.02 2835.36 1768.72 1730.15 1697.36 1625.99
2
圖 51-2 IR spectrum of compound 51
O
圖51-3 1H-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 51
圖 51-4 13C-NMR (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 51
圖 51-5 13C-DEPT(DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 51
O AcO
AcO OAc
OAc O
COOH
OCH3
柒、 2-[(4-hydroxy-3methoxy)benzylamino] benzoic acid 的糖化反應 無水碳酸鉀與白色顆粒的無水碘化鉀及Acetobromo-α-D- glucose (50),磁石攪拌 2 小時,反應完全,加入冰的蒸餾水(200ml),靜置,
沉澱,過濾,取濾質,以正己烷(加少許乙醇)做再結晶,得針狀結晶。
靜置,析出,過濾,乙醇洗之,取白色針狀濾質,乾燥,稱重3.34
克,產率55.38 %,得產物 2-[(3-methoxy benzylamino-4-acetyl- Glucose)]
benzoic acid (C29H33NO13;603.57 g/mole)。熔點 153.6 – 154.2 ℃。
此類化合物之構造決定,以化合物(52)為代表說明如下:
此化合物為透明針狀結晶;熔點153.6-154.2℃。
質譜(EIMS;70ev;m/z)(圖 53-1)
a. 分子離子峰( m / z 602.8,M+ )符合結構分子式 C29H33NO13分子量。
b. 本類化合物屬於 Acetyl-α-D- glucoside,糖類分子上具有 4 個乙醯
基,通常在質譜上進行脫去醋酸分子(M-60)是常態,所以可以見 到m / z 273.、211、109 等峰線。
c. 基峰線( m / z 43.1,M+; 100%)為歸屬(CH3C≡O+)峰線的斷裂。
UV:λ max (CH3OH)nm(logε):最大吸收在 346.5(3.62)。
紅外光譜(IR) (圖 53-2) :測定濃度為檢品/溴化鉀(KBr) 1:100。
1730 cm-1、1693.50 cm-1歸屬acetoxy group 與羧酸的羰基(C=O)吸收。
紫外光譜(UV):在 nm 處有最大吸收。
在判定化合物57 的氫譜與碳譜之前,吾人先將確認化合物 46 的結 構,進而推導出化合物的結構。
質譜(EIMS;70ev;m/z)(圖 46-1)
峰線( m / z 602.8,M+ ) 歸屬於化合物 46 的分子離子峰。
紅外光譜(IR) (圖 46-2)
3390 cm-1中等且尖銳的吸收峰(m.s)歸屬於胺類的 N-H 伸縮的吸收。
1672 cm-1歸屬於 C=O 的伸展吸收峰。
1H- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 46-3)
其積分值顯示此化合物有12 個質子訊號。而由其化學位移、偶合情
形,將各個質子訊號歸屬如下:在最高磁場的。δ 3.688 為甲氧基之 訊號;δ 4.243 為亞甲基之訊號;δ 6.470- 7.766 為芳香環上的 7 個氫 之訊號。
13C- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 46-4):
顯示有14 支訊號,由分子式得知有 15 個碳。δ 46.44 歸屬於亞甲基;
δ 56.02 為甲氧基之訊號;δ 170.43 為羧基之羰基之訊號。
綜合上述光譜數據分析,足以判定化合物2[(4-hydroxy-3- methoxy ) benzylamino] benzoic acid (46)為預測結構。
化合物53 為化合物 2[(4-hydroxy-3- methoxy ) benzylamino] benzoic acid (46)和 Acetobromo-α-D- glucose (47)合成而來,因此,依據本法
之合成條件,僅需檢視圖譜是否含4 個乙醯基上甲基訊號。
1H- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 53-3):其積分值顯示
此化合物有33 個質子訊號,δ 1.958-2.022 歸屬於 4 個乙醯基上甲基 之訊號,共12 個氫。
13C- NMR(DMSO- d6, 200MHz)δ( ppm )圖譜(圖 53-4):
在δ 20.57 出現 4 個乙醯基之甲基之訊號。
綜合上述光譜數據分析,足以判定化合物2-[(3-methoxy benzylamino -4-α-acetyl-Glucose)] benzoic acid (53)為預測結構。
圖 46-1 MASS spectrum of compound 46
3390.86 2868.15 2557.61 1672.28 1568.13 1244.09
2 Mol. Wt.: 273.3
C15H15NO4
圖46-3 13C-DEPT(DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 46
圖46-4 13C (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 46
COOH NH
OH OCH3 C15H15NO4
COOH NH
OH OCH3 C15H15NO4
圖 52-1 MASS spectrum of compound 52
3653.18 3477.66 3383.14 3018.60 2949.16 1730.15 1693.50 1517.98
2
圖 53-2 IR spectrum of compound 53
O Mol. Wt.: 603.6
C29H33NO13
圖53-3 13C (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 53
圖53-4 13C (DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 53
O AcO
AcO OAc
OAc O
OCH3
HN COOH C29H33NO13
O AcO
AcO OAc
OAc O
OCH3
HN
COOH C29H33NO13
圖53-5 13C-DEPT 90°(DMSO- d6, 200MHz) spectrum of compound 53
13