摘要
黄绵马酸AB是香鳞毛蕨中具有多种生物活性的双环型间苯三酚衍生物。对黄绵马酸AB采用逆合成分析法进行结构分析，利用拼合原理设计合成了黄绵马酸AB。以间苯三酚为原料，经维尔斯迈尔-哈克反应、还原反应和酰基化反应合成2-甲基-4-丁酰基间苯三酚，经酰基化反应、烷基化反应和脱酰基反应合成绵马酸片段，最后以N， N-二甲基亚甲基碘化铵活化反应得到黄绵马酸AB。中间体和黄绵马酸AB经MS
香鳞毛蕨为鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物，分布于我国东北、华北各省，主要用于治疗真菌感染的手足癣、体股癣等，疗效甚佳，不易复
Figure 1 Structure of flavaspidic acid AB
目前，间苯三酚类化合物由于其广泛的生物活性已被应用于各种疾病的治疗，香鳞毛蕨中间苯三酚类化合物受到广泛研究者的关
本研究采用逆合成方法分析，将黄绵马酸AB拆分为2-甲基-4-丁酰基间苯三酚（化合物1-4）和绵马酸片段（化合物2-4）合成前体，采用拼合原理将两个片段经亚甲基拼合得到黄绵马酸AB。首先，以间苯三酚为原料，与草酰氯在N， N-二甲基甲酰胺作用下发生Vilsmeier-Haack反应，在苯环上引入一个甲酰基，经锌粉还原为甲基，再以丁酰氯为酰化剂，在三氯化铝的催化下发生Friedel-crafts酰基化反应，得到2-甲基-4-丁酰基间苯三酚。接着，继续以间苯三酚为原料，以乙酸为酰化剂，通过酰基化反应，在苯环上同时引入两个乙酰基得到2， 4-二乙酰基间苯三酚，再以碘甲烷作为烷化剂，在强碱条件下通过烷基化反应引入两个甲基同时发生变构，接着在硫酸的作用下脱去一个乙酰基得到绵马酸片段。最后，将2-甲基-4-丁酰基间苯三酚片段与绵马酸片段在N， N-二甲基亚甲基碘化铵作用下通过聚合反应得到目标产物黄绵马酸AB（
Figure 2 Synthesis of flavaspidic acid AB
JJ323BC电子天平（常数市双杰测试仪器厂）；RV3V-C旋转蒸发仪（德国IKA公司）；SHZ-D （III）循环水式多用真空泵（上海鹰迪仪器设备有限公司）；DZF-6032真空干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；集热式恒温加热搅拌器 DF-101（巩义市予华仪器有限责任公司）。
硫酸、盐酸（广州化学试剂厂）；三氯氧磷（纯度99%，阿法埃莎化学有限公司）；锌粉、甲醇钠（纯度99%，北京伊诺凯科技有限公司）；三氟化硼乙醚（BF3 48%，上海麦克林生化科技有限公司）；碘甲烷（纯度99%，上海萨恩科技有限公司）；无水三氯化铝（纯度99%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），其他试剂均为市售分析纯。
2.2.1 2, 4, 6-三羟基苯甲醛的合成（1-2） 将无水间苯三酚（3 g，0.024 mol）溶解于乙酸乙酯，加入N， N-二甲基甲酰胺（5.9 mL，0.074 mol）、水（0.864 mL，0.048 mol）搅拌均匀后，冰浴下缓慢滴加三氯氧磷（6.49 mL，0.696 mol），升至室温反应1 h，过滤，乙酸乙酯洗涤滤饼，收集滤饼加入反应瓶，加水，氮气保护下升温至回流10 min，冷却至室温，将反应体系放置冰箱冷藏析出大量固体，抽滤，水洗，真空加热干燥得化合物1-2，淡红色固体3.1 g，收率84%，mp：194.6~197.4 ℃
2.2.2 2-甲基间苯三酚的合成（1-3） 将化合物1-2（5 g，0.0397 mol）完全溶解于乙酸乙酯（25 mL）和乙醚（25 mL）的混合溶液，加锌粉（7.5 g，0.115 mol），剧烈搅拌，冰浴下缓慢滴加浓盐酸（21 mL），反应10 min后，过滤除去锌粉，加水，乙酸乙酯萃取，浓缩后柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯-石油醚，1∶1）得化合物1-3，白色固体5.5 g，收率99%，mp：213.0~215.6 ℃
2.2.3 2-甲基-4-丁酰基间苯三酚的合成（1-4） 将化合物1-3（5 g，0.035 mol）混悬于硝基苯（40 mL），分3次加入三氯化铝（18.67 g，0.14 mol），氮气保护下搅拌30 min至溶液澄清，加入丁酰氯（3.95 mL，0.038 mol），65 ℃ 反应24 h至TLC检测反应完全，将反应液倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，氢氧化钠水溶液洗涤有机层，浓盐酸调至弱酸性，乙酸乙酯萃取，浓缩后柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯-石油醚，6∶1）得化合物1-4，黄白色固体3.8 g，收率50%，mp：153.5~155.9 ℃
2.2.4 2, 4-二乙酰基间苯三酚的合成（2-2） 将无水间苯三酚（4 g，0.032 mol），乙酸（5.57 mL，0.095 mol），三氟化硼乙醚溶液（36 mL）依次加入150 mL三颈烧瓶，氮气保护，100 ℃ 反应3 h至TLC检测反应完全，冷却后倒入冰水中，乙酸乙酯萃取，合并有机相，水洗，浓缩后柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯-石油醚，8∶1）得化合物2-2，黄白色固体4.0 g，产率65%，mp：153.0~156.1 ℃
2.2.5 2,6-二乙酰基-3,5-二羟基-4,4-二甲基-1,4-环己二烯-1-酮的合成（2-3） 将化合物2-2（5 g，0.024 mol）溶解于无水甲醇（100 mL），氮气保护下依次缓慢滴加甲醇钠（7.13 g，0.132 mol）的甲醇（26.40 mL）溶液和碘甲烷（5.98 mL，0.096 mol），40 ℃ 反应至TLC检测反应完全后，补加甲醇钠（2.59 g，0.048 mol）的甲醇（9.6 mL）溶液和碘甲烷（2.99 mL，0.048 mol），继续反应6 h，移至冰浴条件下，加浓盐酸调至弱酸性，旋去甲醇，加水，乙酸乙酯萃取，食盐水洗，浓缩后柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯-石油醚，100∶1）得化合物2-3，白色固体2.9 g，收率51%，mp：64.6~66.8 ℃
2.2.6 2-乙酰基-3,5-二羟基-4,4-二甲基-1,4-环己烯-1-酮的合成（2-4） 将化合物2-3（2 g，0.008 4 mol）、80%硫酸溶液（26 mL）依次加入100 mL圆底烧瓶，升温至80 ℃，反应30~40 min，倒入冰水（90 mL）中，乙酸乙酯萃取，水洗，食盐水洗，浓缩后柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯-石油醚，8∶1）得化合物2-4，黄白色固体1.1 g，收率65%，mp：164.8~167.9 ℃
2.2.7 黄绵马酸AB的合成
将化合物1-4（0.3 g，0.001 4 mol）完全溶于二氯甲烷（9 mL），氮气保护下冰浴10 min，迅速加入N，N-二甲基亚甲基碘化铵（0.278 g，0.015 mol），继续冰浴2 h，加入化合物2~4（0.28 g，0.001 4 mol），冰浴10 min后升温至45 ℃，TLC检测反应完全后，加水淬灭反应，二氯甲烷萃取，弱酸性水洗，浓缩柱色谱（洗脱剂：乙酸乙酯-石油醚，6∶1）所得浅黄色固体，0.4 g，收率68%，mp：204.3~208.9 ℃
酰基化反应常用催化剂为三氟化硼乙醚和三氯化铝，以三氯化铝为催化剂主要生成一元取代产物，三氟化硼乙醚可以同时作为溶剂和催化剂在苯环上同时引入两个酰基得到二元酰基产物，减少后续烷基化反应过程重排和多取代副产物产生。选用羧酸为酰化剂较酰氯和酸酐为酰化剂的成本和毒性也更低。此外，温度对2，4-二乙酰基间苯三酚的产率影响较大，在一定温度范围内，产率随着温度的升高而升高，最佳反应温度为100 ℃。
受卤素的电负性影响，卤代烃具有较强的烷基化活性，碘甲烷在该类烷基化试剂中活性较强。在碱性条件下，碘甲烷产生的烷基碳正离子可发生亲电取代，生成单甲基化产物。由于甲基的供电性，单甲基化产物比原料具有更高的亲核性，在足量的碱和烷基化试剂存在的条件下，可以继续发生烷基化反应生成一元、二元取代等多取代的混合物。当选择叔丁醇钾、氢氧化钠和碳酸钾提供碱性环境时，产率均较低。选用甲醇钠提供碱性条件，当原料完全转化为单甲基化产物后继续补加甲醇钠和碘甲烷后二元取代产物的产率明显提高。
在制备2-乙酰基-3，5-二羟基-4，4-二甲基-1，4-环己烯-1-酮的过程中，在硫酸的作用下，原料脱去一个乙酰基和两个乙酰基的反应同时发生，反应时间的延长和硫酸浓度的增加有利于反应向脱去两个酰基进行导致副产物生成增多，反应时间太短和硫酸浓度太低会导致反应不完全，产率过低。控制合适的温度和硫酸浓度可以缩短反应时间同时提高产率，本研究选择80%的硫酸并且反应时间在30~40 min为最佳。
参考文献
Fang ZX， Xie ZH， Pan H， et al. Study on preparation procedure for Dryopteris fragrans bath tablets of Wudalianchi mineral springs ［J］. Heilongjiang Sci （黑龙江科学）， 2015， 6（4）： 21-23. [百度学术]
Gao ZP， Li RF， Wang BH， et al. Progress in chemical constituents of genus Dryopteris［J］. Chin J Exp Tradit Med Formulae（中国实验方剂学杂志）， 2003， 9（3）： 50-55. [百度学术]
Zuo L， Chen RY. Advances in studies on chemical constituents and pharmacological activity in plants of Dryopteris Adanson ［J］. China Tradit Herb Drugs（中草药）， 2005， 36（9）： 150-154. [百度学术]
Du WZ， Song GQ， Liu HQ， et al. Study on phloroglucinol derivatives of Dryopteris fragrans （L.） Schott ［J］. Acad J Guangdong Coll Pharm（广东药学院学报）， 2016， 32（1）： 22-24. [百度学术]
Lee HB， Kim JC， Lee SM. Antibacterial activity of two phloroglucinols， flavaspidic acids AB and PB， from Dryopteris crassirhizoma［J］. Arch Pharm Res， 2009， 32（5）： 655-659. [百度学术]
Na M， Jang J， Min BS， et al. Fatty acid synthase inhibitory activity of acylphloroglucinols isolated from Dryopteris crassirhizoma［J］. Bioorg Med Chem Lett， 2006， 16（18）： 4738-4742. [百度学术]
Yang Q， Gao L， Si JY， et al. Inhibition of porcine reproductive and respiratory syndrome virus replication by flavaspidic acid AB［J］. Antiviral Res， 2013， 97（1）： 66-73. [百度学术]
Ren Q， Quan XG， Wang YL， et al. Isolation and identification of phloroglucinol derivatives from Dryopteris crassirhizoma by HPLC-LTQ-orbitrap mass spectrometry［J］. Chem Nat Compd， 2016， 52（6）： 1137-1140. [百度学术]
Patama TT， Widen CJ. Phloroglucinol derivatives from Dryopteris fusco-atra and D. hawaiiensis［J］. Phytochemistry， 1991， 30（10）： 3305-3310. [百度学术]
Lee SM， Na MK， An RB， et al. Antioxidant activity of two phloroglucinol derivatives from Dryopteris crassirhizoma［J］. Biol Pharm Bull， 2003， 26（9）： 1354-1356. [百度学术]
Yang LM， Zhang M， Huang XF. Research progress on chemical structures and pharmacological activities of natural phloroglucinols［J］. Nat Prod Res Develop（天然产物研究与开发）， 2019， 31（9）： 1656-1667. [百度学术]
Liu Z， An XQ， Si JY， et al. Active constituents of Dryopteris crassirhizoma Nakai［J］. Med J West China（西部医学），2011，23（12）： 2300-2302， 2306. [百度学术]
Tian L， Tian SG. Research progress on chemical constituents and pharmacological effects of Dryopteris filix-mas （L.） Schott ［J］. J Xinjiang Med Univ（新疆医科大学学报），2014，37（9）： 1118-1120. [百度学术]
Gao ZP， Li SW， Lu YR， et al. Studies on the chemical constituents of Dryopteris crassirhizoma［J］. Chin Pharm J（中国药学杂志）， 2003， 38（4）： 260-262. [百度学术]