2,3-二羟基苯甲醛的合成及其应用

简介

2,3-二羟基苯甲醛是一种十分重要的精细化工原料,广泛用于医药、香料、农药、石油化工、电镀等领域[1]。其在医药领域尤为突出。在医药方面，2,3-二羟基苯甲醛主要用于合成抗菌增效剂甲氧基节胺嘧啶、羟基氨苄青霉素、羟基苄头饱霉素、三甲氧基苯甲醛、对羟基甲醇葡萄糖、对羟基苯甘氨酸、祛痰药杜鹃素、人造天麻、艾司洛尔等[2-3]。2,3-二羟基苯甲醛也可用于合成抗高压药、抗高血脂药、心血管疾病等、治疗皮肤病和眼疾的药物等[4]。其结构式如图1所示。

图1 2,3-二羟基苯甲醛的结构式。

合成

图2 2,3-二羟基苯甲醛的合成路线[5-6]。

方法一：向2-羟基-3-甲氧基苯甲醛（26）（75.3克，0.495摩尔）在冰醋酸（450毫升）中的溶液中加入48%HBr（450毫升。将搅拌的反应混合物尽快加热至沸腾，并在约115℃的温度下缓慢除去馏出物。6小时后停止反应（250mL馏出物）并冷却反应混合物。将冷却的反应混合物倒入剧烈搅拌的冰（750g）和水（500mL）的混合物中，用Et2O萃取所得水层三次。随后合并Et2O提取物，用NaHCO3和NaCl的饱和水溶液洗涤，并用MgSO4干燥。在减压下蒸发溶剂后，将固体残余物溶解在CH2Cl2中。通过过滤不溶性棕色物质并真空蒸发CH2Cl2后，重结晶（己烷）并在真空干燥器中干燥，得到25.3g 2,3-二羟基苯甲醛（0.183mol，37%），呈细黄色针状，熔点为109-111℃。合成路线如图2所示。

方法二：在0°C下，通过注射器向邻香草醛（3.00 g，19.7 mmol，1当量）在50 mL CH2Cl2中的溶液中加入1 M BBr3在CH2Cl2（21.7 mL，21.7 mmol，1.1当量）中的溶液，历时5分钟。将溶液加热至室温过夜。19小时后，加入120毫升水，将溶液搅拌30分钟。然后用EtOAc（3 x 200毫升）萃取溶液，用水（100毫升）洗涤，用Na2SO4干燥，真空浓缩，得到深紫色残留物。粗产物通过柱色谱纯化，用1%MeOH/CH2Cl2洗脱，得到2,3-二羟基苯甲醛，为黄色固体，产率2.30g，85%。TLC（5%MeOH/CH2Cl2）、Rf:0.61（UV）。1H NMR（400 MHz，CDCl3）：δ11.09（d，J=0.4 Hz，1H，H2），9.00（s，1H、H7），7.19（dd，J=7.6，1.6 Hz，1H，H6），71.4（dd，J=7.6，1.6Hz，1H、H4），6.95（t，J=7.6Hz，2H，H5），5.71（s，3H，H3）。13C NMR（100 MHz，CDCl3）：δ197.0、148.5、145.0、124.6、121.8、120.8、120.5。LRMS-FD（m/z）：[m]+C7H6O3。熔点：108-109°C。合成路线如图2所示。

应用

在香料化学上,用2,3-二羟基苯甲醛可以合成大茴香醛、香兰素、洋茉莉醛、丁香醛、茴和复盆子等许多珍贵的香料[7]。例如大茴香醛,学名为4-甲氧基苯甲醛,它是由2,3-二羟基苯甲醛与硫酸二甲酯(或碳酸二甲酯)在碱性介质中反应而得,主要用于香料香精的生产,可用于配制花香型香精,也用于医药业,如制取羟基氨苄青霉素等[8]。另外, 2,3-二羟基苯甲醛与乙醇在碱性介质内发生康尼查罗反应可生成甲氧基苯甲醇,其具有甜的香气,可用于配制茉莉、紫丁香等香精,适用于配置香水,也用于有机溶剂和化学品的合成[9]。由于天然香料已日趋缺少,而合成香料的生产是未来香料的发展趋势。因此2,3-二羟基苯甲醛在合成香料方面已占有重要的地位。

在化工领域，2,3-二羟基苯甲醛的卤化物,不论是一卤代物还是二卤代物,均有抑制微生物生长的功能,可用于药物等的灭菌剂,其中尤以3,5-二氯-4-羟基苯甲醛的杀菌作用最为有效[10]。在农业上，2,3-二羟基苯甲醛的卤化物可以合成敌草腈和溴苯腈,它们使用方便,生产工艺简单,成本低,是一种很有发展前景的除草剂[11]。另外，2,3-二羟基苯甲醛可以合成杀虫剂、灭菌剂、真菌抑制剂、消毒防腐剂等的中间体[12]。

参考文献

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