第二章 結果與討論
I、 標的化合物的合成
1-Benzyl-5-(5-hydroxymethyl-2-furyl)-3-phenylpyrazole 與
1-Benzyl-3-(5-hydroxymethyl-2-furyl)-5-phenylpyrazole 的合成
本研究之標的化合物之合成如Scheme 3，Scheme 4 及 Scheme 5 所示：
N N
11a, 11b 2-Fluorobenzyl
13a 3-Fluorobenzyl
15a, 15b 4-Methoxylbenzyl
17a, 17b 4-Chlorobenzyl
19a, 19b 2-Chlorobenzyl
21a 3-Chlorobenzyl 23a 4-Pycolyl
25a, 25b 2-Pycolyl
26a, 26b 4-Methylbenzyl
Ca(BH4)2
10a, 10b 4-Fluorobenzyl
12a 2-Fluorobenzyl 14a 3-Fluorobenzyl
16a, 16b 4-Methoxylbenzyl
18a, 18b 4-Chlorobenzyl
20a 2-Chlorobenzyl 22a 3-Chlorobenzyl 24a 4-Pycolyl
27a, 27b 4-Methylbenzyl
著者亦將酯類化合物 6a 水解成羧酸，如 Scheme 6 所示。
I-1. Methyl 5-chloromethyl-2-furoate (2)之合成
O
取 Methyl 2-furoate (1)溶於氯仿，再加入 Paraformaldehyde 與 Zinc chloride，將無水氯化氫氣體持續導入混合溶液中直至放熱反應 結束，經分離純化可得液體化合物Methyl 5-chloromethyl-2-furoate (2)。
化合物2 為黃色液體。
IR 圖譜：
在1707cm-1有 C=O 吸收。(Figure 2-1)
質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 174，與預期相符。
(Figure 2-2)
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物有7 個質子訊號。初步判斷δ3.90 為-CH3
(3H, s)之訊號，δ4.60 為-CH2Cl (2H, s)之訊號，δ6.49 (1H, d, J = 3.5 Hz)為 H-3 之訊號，δ7.13 (1H, d, J =3.5 Hz )為 H-4 之訊號。
(Figure 2-3)
13C-NMR (CDCl3)：
初步判斷在最低磁場的δ158.61 訊號來自 C=O，δ51.85 為
-CH2Cl，δ36.41 為-CH3。其餘訊號為δ153.92，δ144.56，δ118.61，
δ111.15。
綜合上述圖譜數據分析，確定此化合物 2 為 Methyl 5-chloromethyl-2-furoate。
I-2. Methyl 5-formyl-2-furoate (3)之合成
Hexamethylenetetramine 在氯仿中反應，可得化合物 2 之銨鹽，繼而 以鹽酸水溶液加熱水解可得化合物Methyl 5-formyl-2-furoate（3）。
化合物3 為白色固體，熔點 76.4℃。
初步判斷δ52.35 為-OCH3之訊號，δ178.74 為 C=O 之訊號。其 餘訊號為δ158.17, δ153.59，δ147.36，δ118.73，δ118.44，δ52.35。
(Figure 3-4)
綜合上述圖譜數據分析，確定此化合物 3 為 Methyl 5-formyl -2-furoate。
I-3. 1-Phenyl-3-(5-carboxy-2-furyl)-2-propene-1-one (4)之合成 反應，可得化合物1-Phenyl-3-(5-carboxy-2-furyl)-2-propene-1-one (4)。
化合物4 為黃色固體，熔點 190.7℃。
初步判斷在最低磁場的δ189.12 為 C=O 之訊號，δ161.46 為 carboxyl 基團之訊號，其餘訊號為δ116.30、δ121.37、δ123.16、δ 128.55、δ129.09、δ133.07、δ137.29、δ144.24、δ155.13。(Figure 4-4)
綜合上述圖譜數據分析，確定此化合物 4 為 1-Phenyl-3-(5- carboxy-2-furyl)-2-propene-1-one。
I-4. 3(or 5)-(5-ethoxycarbonyl-2-furyl)-5(or 3)-phenylpyrazole(5)之合
氫，在圖譜上沒有明顯出現的1 個質子訊號可能是 N1-H。初步判斷 δ1.31 (3H, t, J=7.1 Hz)為-OCH2CH3基團之訊號，δ4.35 (2H, q, J=7.1 Hz)為-OCH2CH3之訊號，δ6.76（1H, d, J=1.7 Hz）為 H-3’之訊號，
δ7.16（1H, d, J=1.7 Hz）為 H-4’之訊號，δ7.30 ~7.33(3H, m)為 H-3”,4”,5”之訊號。δ7.67（2H, dd, J=7.48, 1.4 Hz）為 H-2”,6”之訊號。
(Figure 5-3)
13C-NMR (CDCl3)：
初步判斷δ14.08 為-OCH2CH3之訊號，δ60.85 為-OCH2CH3之訊 號，δ158.73 為 C=O 之訊號。其餘訊號為δ100.37、δ107.57、δ 119.37、 δ125.41、δ128.17、δ128.59、δ129.83、δ140.36、δ 143.25、δ147.21、δ150.59。(Figure 5-4)
綜合上述圖譜數據分析，確定此化合物 5 為 3(or 5)-(5-ethoxycarbonyl-2-furyl)-5(or 3)-phenylpyrazole。
I-5. 1-Benzyl-5-(5-ethoxycarbonyl-2-furyl)-3-phenylpyrazole (6a)及 進行benzylation。經管柱層析純化後可得到不同氮上取代之 benzyl group 的化合物 6a 與 6b，以 6a 之產率高於 6b。化合物 8a~26a 與
在1707cm-1附近有強烈吸收，推測有 C=O 存在。(Figure 6-1) 質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 372，與預期相符。
(Figure 6-2)
UV 圖譜：
λmax(MeOH)nm: 294
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物20 個質子訊號，初步判斷δ1.41 (3H, t, J=
7.1 Hz)為- OCH2CH3基團之訊號，δ4.40 (2H, q, J= 7.1 Hz)為
-OCH2CH3之訊號，δ5.70 為 1-CH2-之訊號，δ6.52 (1H, d, J= 3.6 Hz)
為
H-4’之訊號，δ7.18 (1H, d, J= 3.6 Hz）為 H-3’之訊號，δ7.88 (2H, dd, J=8.36, 1.4 Hz)為 H-2”,6”之訊號。(Figure 6-3)13C-NMR (CDCl3)：
初步判斷δ14.13 為-OCH2CH3之訊號，δ54.85 為-OCH2CH3之訊號，δ60.89 為1-CH2之訊號，δ158.21 為 C=O 之訊號。其餘訊號為 δ103.66、δ109.79、
δ118.95、δ125.46、δ126.85、δ127.44、δ127.76、δ128.38、δ128.44、δ132.55、
δ133.66、δ136.6、δ144.08、δ147.42、δ150.84。(Figure 6-4)
化合物6b：黃色結晶，Rf 值為 0.56(n-Hexane : EtOAc = 4:1)，熔點 133.1 ℃
質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 372，與預期相符。
(Figure 6-6)
IR 圖譜：
在1707cm-1有強烈吸收，推測有 C=O 存在。(Figure 6-5) UV 圖譜：
λmax(MeOH)nm: 295。
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物有20 個質子訊號，初步判斷δ1.38 (3H, t)為- OCH2CH3基團之訊號，δ4.38 (2H, q)為-OCH2CH3之訊號，
δ5.40 為 1-CH2-之訊號，δ6.84（1H, d, J=3.6）為 H-3’之訊號。(Figure 6-7)
13C-NMR (CDCl3)：
初步判斷δ14.43 為-OCH2CH3之訊號，δ53.50 為-OCH2CH3之訊 號，δ60.94 為 1-CH2-之訊號，δ158.93 為 C=O 之訊號。其餘訊號為 δ104.76、δ107.42、δ119.82、δ126.71、δ127.65、δ128.72、δ 128.80、δ128.89、δ129.02、δ129.92、δ137.15、δ142.59、δ143.58, δ、145.54、δ 152.60。(Figure 6-8)
為了進一步對6a 及 6b 進行構造決定，我們以 ethylation 後的化合 物 8a 及 8b 為 model compound 來進行解析。
I-5.3 化合物 8a 與化合物 8b 之結構解析
化合物8b： Rf 值為 0.45 (n-Hexane : EtOAc = 5:1) 質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 310，與預期相符。
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物有18 個質子訊號，其中出現兩組 ethyl 之 訊號，由COSY 得知δ1.38 與δ4.37 為一組，δ1.43 與δ4.18 為另 一組。推測δ6.69 為 H-4 之訊號，δ6.80 (1H, d, J= 3.6 Hz)為 H-3’ 之 訊號，δ7.40~δ7.47 (5H, m)含有 H-2”,6”之訊號，δ7.24 (1H, d, J= 3.6 Hz)為 H-4’之訊號。(Figure 7-1)
13C-NMR (CDCl3)：
δ14.41、δ15.84、δ44.93、δ60.83 之訊號組成兩組 ethyl group。
推測δ158.89 為 C=O 之訊號。其餘訊號為δ104.40、δ107.04、δ 119.75、δ128.68、δ128.82、δ128.85、δ130.28、δ143.06、δ143.51、
δ144.49、δ152.83。(Figure 7-2)
HMBC：
藉由δ158.89 之 C=O 和δ4.37 (-OCH2CH3)的偶合關係，可將δ 4.37 之-OCH2CH3訊號歸屬於 5’-OCH2CH3，再參照 COSY 得知δ4.37 與δ1.38 為- OCH2CH3之ethyl group 訊號。而 N-ethyl group 則為δ4.18 與δ1.43。(Figure 7-5)
接著，由δ4.18 (N-CH2)、H-4 與 H-2”,6”同時和 C-5 發生偶合關 係，可判定化合物 8b 為 1-ethyl-3-(5-ethoxycarbonxyl-2-furyl)
-5-phenylpyrazole。(Figure 7-6)
HMQC：
藉由兩組ethyl group 各自的偶合關係，可將δ44.93 歸屬於 N-CH2，δ60.83 歸屬於 5-OCH2CH3之訊號。(Figure 7-4)
N
化合物8a： Rf 值為 0.5 (n-Hexane : EtOAc = 5:1) 質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 310，與預期相符。
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物有18 個質子訊號，其中出現兩組 ethyl 之 訊號，由COSY 得知δ1.40 與δ4.40 為一組，δ1.54 與δ4.49 為另 一組。推測δ6.67 (1H, d, J= 3.6 Hz)為 H-3’ 之訊號，δ6.88 為 H-4 之 訊號，δ7.27 (1H, d, J= 3.6 Hz)為 H-4’之訊號，δ7.82 (2H, dd, J=8.5, 1.4 Hz)為 H-2”,6” 之訊號。(Figure 7-7)
13C-NMR (CDCl3)：
δ14.35、δ15.68、δ46.75、δ61.15 之訊號組成二組 ethyl group，。
推測δ158.52 為 C=O 之訊號。其餘訊號為δ103.58、δ109.82、δ 119.16、δ125.64、δ127.86、δ128.67、δ128.86、δ132.96、δ133.18、
δ144.39、δ147.99、δ150.75。 (Figure 7-8)
HMBC：
藉由
δ158.52 之 C=O 之訊號和δ4.40 (-OCH2CH3)的偶合關係，可將δ4.40 歸屬於-OCH2CH3之訊號，再參照 COSY 即可得知δ4.40
與δ1.41 為-OCH2CH3之 ethyl group 訊號，則 N-ethyl group 為δ1.54 和δ4.49。(Figure 7-11)
其次可由δ7.84（H-2”及 H-6”）與δ6.89（H-4）之偶合關係，將 δ150.7 歸屬於 C-3。
接著，由δ4.49 (1-CH2CH3)與 H-4 同時和δ133.19 (C-5)產生偶合 關係(H-4 為2J correlation)，可判定化合物 8a 為
1-Ethyl-5-(5-ethoxycarbonyl-2-furyl)-3-phenylpyrazole。
HMQC：
依據碳與氫之關係，將δ4.40 歸於-OCH2CH3之訊號，δ4.49 歸 於-NCH2-之訊號，δ103.57 歸於 4-CH 之訊號。(Figure 7-10)
由model compound 之解析，於 8b 中 H-3’之化學位移明顯低於 8a，和 6a 及 6b 之 H-3’訊號有一致性，因此認定 6a 為
1-Benzyl-5-(5-ethoxycarbonyl-2-furyl)-3-phenylpyrazole，6b 為 1-Benzyl-3-(5-ethoxycarbonyl-2-furyl)-5-phenylpyrazole。
2
I-7
化合物 1-Benzyl-5-(5-hydroxymethyl-2-furyl)-3-phenylpyrazole質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 330，與預期相符。
(Figure 8-2)
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物18 個質子訊號，判斷δ4.45 (2H, q, J=
7.1 Hz)為-CH2OH 之訊號，δ5.60 為 2-CH2-之訊號，δ6.29 (1H, d, J=
1.5 Hz)
為
H-4’之訊號，δ6.34 (1H, d, J= 1.5 Hz）為 H-3’之訊號，δ 7.87(2H, dd, J=8.36, 1.4 Hz)為 H-2”,6”之訊號。(Figure 8-3)13C-NMR (CDCl3)：
初步判斷δ57.10 為-CH2之訊號。其餘訊號為δ102.41、δ109.24, δ125.45、δ126.32、δ127.28、δ127.64、δ128.43、δ132.79、δ 135.05、δ137.06、δ143.96、δ150.74、δ154.15。(Figure 8-4)
綜合上述圖譜數據分析，確定化合物 7a 為
1-Benzyl-5-(5-hydroxymethyl-2-furyl)-3-phenylpyrazole。
化合物7b：黃色液體，Rf 值為 0.3(n-Hexane : EtOAc = 2:1) 質譜(EIMS)：
由其分子離子峰(M+)得知此化合物分子量為 330，與預期相符。
(Figure 8-6)
IR 圖譜：
在3300-1cm 以上有-OH 吸收。(Figure 8-5)
1H-NMR (CDCl3)：
其積分值顯示此化合物18 個質子訊號，判斷δ4.66 (2H, q, J= 7.1 Hz)為-CH2OH 之訊號，δ5.39 為 2-CH2-之訊號，δ6.36 (1H, d, J= 1.5 Hz）為 H-3’之訊號，δ6.64 (1H, d, J= 1.5 Hz)
為
H-4’之訊號。(Figure 8-7)
13C-NMR (CDCl3)：
初步判斷δ57.31 為 1-CH2之訊號。其餘訊號為δ103.47、δ106.49, 109.30、δ106.48、δ109.30、δ126.40、δ127.24、δ128.38、δ128.46、
128.62、δ129.96、δ137.19、δ143.16、δ145.08、δ148.54、δ153.33。
(Figure 8-8)
綜合上述圖譜數據分析，初步判定化合物 7b 為 1-Benzyl-3-(5-hydroxymethyl-2-furyl)-5-phenylpyrazole