概述

樟腦醌是一種具有生理活性和光敏活性的單萜類(lèi)雙酮化合物，也是一種重要的手性合成中間體，在生物、醫(yī)藥、電子、化工等相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。如樟腦醌可作為探針試劑應(yīng)用于組合酶學(xué)特性研究^[1]。

在醫(yī)藥領(lǐng)域作為一種高效低毒的光敏劑用于制造丙烯透鏡、牙齒填料、牙釉質(zhì)修補(bǔ)劑、牙黏接劑、外科模制品、醫(yī)用膏藥等；在工業(yè)上，樟腦醌在電子工業(yè)領(lǐng)域用于制造印刷電路板，光電儀器的密封絕緣件、顯影材料、全息照相與打印、復(fù)印、傳真等設(shè)備中的記錄媒質(zhì)、光聚合的催化劑等，還可用于制造光降解的乙烯聚合物。這對(duì)于緩解環(huán)境污染顯然也很有問(wèn)題。此外樟腦膏是一種重要的手性中間體，作為手性前驅(qū)體在不對(duì)稱(chēng)合成中也有廣泛應(yīng)用。^[2]

制備方法

1.1水解法

水解法是人們最早采用的一種方法。它以3-肟基樟腦為底物，水解得到樟腦醌。但由于底物較難制備，所以這種方法現(xiàn)在已逐漸被淘汰。

1.2化學(xué)氧化法

1.2.1以樟腦為底物

1934年，Evans等人發(fā)現(xiàn)，在乙酸配中用二氧化硒直接氧化樟腦即可得到樟腦醌。反應(yīng)的典型條件是在140-150℃下,加熱3-4h。待反應(yīng)結(jié)束后用乙酸萃取，萃取液用濃堿液中和后,樟腦醒因不溶于水而析出。再用升華法或重結(jié)晶法提純。此方法步驟簡(jiǎn)單，產(chǎn)率較高，可達(dá)90%左右，所以到現(xiàn)在還被人們廣泛采用。但是方法中所用的二氧化硒是劇毒化合物，產(chǎn)物中有硒類(lèi)物質(zhì)的殘留，從而會(huì)限制樟腦醌在醫(yī)藥方面的應(yīng)用。

1.2.2以硫代樟腦為底物

由于二氧化硒是劇毒氧化劑，反應(yīng)溫度也較高，所以人們一直在尋找溫和、無(wú)毒的氧化方法來(lái)代替二氧化硒法。七十年代以來(lái)，由Barton等人發(fā)展了一種溫和的氧化方法。他們以苯硒酸配為氧化劑，在室溫下可氧化多種黃酸醋,硫代羰基衍生物等。硫代樟腦在此條件下氧化成樟腦醌,，產(chǎn)率可達(dá)90%。反應(yīng)條件溫和，不足之處是仍使用了硒化合物。七十年代末，Chaussin等人發(fā)現(xiàn)，若在氫化鈉(NaH)存在下，將硫代樟腦衍生為相應(yīng)的硫代樟腦烯醇醚后,用臭氧即可氧化。他們?cè)?70℃時(shí),往硫代樟腦烯醇醚的吡啶—二氯甲烷溶液中通臭氧至飽和，結(jié)果得到了65%的樟腦醌。此反應(yīng)氧化劑安全易得,反應(yīng)也容易進(jìn)行,但是底物制備較繁,產(chǎn)率也有待提高。不過(guò),在這個(gè)反應(yīng)中,沒(méi)有發(fā)生經(jīng)典的臭氧斷裂雙鍵的反應(yīng),所以人們對(duì)研究其反應(yīng)機(jī)理一直抱有很大興趣。初步結(jié)果表明,雙鍵上的順式氫起了關(guān)鍵作用,但具體機(jī)理還有待深人研究。

1.2.3以3-溴樟腦為底物

九十年代以來(lái)，Hattori等人發(fā)現(xiàn)在3-溴樟腦的二甲基亞砜溶液中加入碘化鈉后，通入空氣氧化，在150℃下反應(yīng)6h，得到了97%的樟腦醌。用此方法進(jìn)行合成時(shí)，在小樣（原料量小于1g）試驗(yàn)具有較好的得率和純度，而進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)（原料量1g~100g）時(shí)，反應(yīng)不完全，收率低。此外，此方法中所使用的碘化鈉大大過(guò)量，其物質(zhì)的量是3-溴樟腦的4倍。

1.3光化學(xué)氧化法

自從光化學(xué)成為一種新型而有效的反應(yīng)手段以來(lái),人們也研究過(guò)用光化學(xué)的方法制備樟腦醌。八十年代,okada等人在氧氣存在下,在氧氣存在下，以四苯卟吩（TPP）或亞甲基藍(lán)(MB)為光敏劑，用鈉燈照射3一重氮基樟腦的苯或二氯甲烷溶液,反應(yīng)1h，可得到51%~61%的樟腦醌。副產(chǎn)物為樟腦酸酐產(chǎn)率在24%到38%之間。機(jī)理反應(yīng)如下。

因?yàn)檎聊X酸酐也是有價(jià)值的精細(xì)化工產(chǎn)品,所以從總體產(chǎn)率來(lái)看,還是令人滿意的。不過(guò)底物3-重氮基樟腦的制備較難。所以這種方法的應(yīng)用也受到了限制。但光化學(xué)方法作為一種清潔的反應(yīng)手段,日益受到人們的青睞,所以如能將此方法加以改進(jìn),也不失為一條有前景的合成路線

1.4消除法

八十年代,Creary發(fā)現(xiàn),3-羥基樟腦的三氟甲磺酸酯在叔丁醇鉀/叔丁醇中，室溫下5min后就得到了92%的樟腦醌。因?yàn)槿谆撬岣欠浅：玫碾x去基團(tuán)，所以在堿作用下很易發(fā)生消除反應(yīng)。此反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)迅速，產(chǎn)率較高，但所使用的底物制備繁瑣，成本較高.如果能簡(jiǎn)化底物的制備,也不失為一條有意義的合成路線。

應(yīng)用前景^[3]

1、生理活性物質(zhì)

樟腦醌是一種生理活性物質(zhì)。在生物學(xué)中，它常作為探針試劑研究酶的性質(zhì)。在設(shè)計(jì)酶模型時(shí)，也常用它來(lái)做底物檢驗(yàn)酶模型的合理性。有人發(fā)現(xiàn)它與蛙的嗅覺(jué)有關(guān)，可用于化學(xué)傳感器的研制，也在在中草藥木香蕾中檢出了較多的樟腦醌成分[3]，顯示出它在藥學(xué)上也有一定潛力。

2、光敏劑

樟腦醌作為一種高效低毒的光敏劑，在醫(yī)學(xué)和工業(yè)上都得到了廣泛應(yīng)用。樟腦醌、蒽醌類(lèi)MPI在遠(yuǎn)紫外區(qū)吸收較強(qiáng),適用于引發(fā)UV固化有色涂料體系的聚合;大分子樟腦醌引發(fā)能力比小分子樟腦醌更高,但誘導(dǎo)期稍長(zhǎng)。大分子樟腦醌引發(fā)能力比小分子樟腦醌更高。在醫(yī)學(xué)上，它用于制造丙烯透鏡、牙齒填料、牙釉質(zhì)修補(bǔ)劑、牙粘接劑、外科模制品、醫(yī)用膏藥等。在工業(yè)上，它用于制造印刷電路板，光電儀器的密封絕緣件、顯影材料、全息照相與打印、復(fù)印、傳真等設(shè)備中的記錄媒質(zhì)、光聚合的催化劑等等。它還用于制造光降解的乙烯聚合物，這對(duì)于緩解環(huán)境污染顯然也很有意義。

3、不對(duì)稱(chēng)合成

旋光性的樟腦醌作為手性前體，在不對(duì)稱(chēng)合成中應(yīng)用也較廣泛。人們常利用樟腦的剛性骨架來(lái)進(jìn)行立體化學(xué)控制，效果通常很好。另外,旋光性的樟腦醌還用作手性拆分劑，可對(duì)1,2-二醇進(jìn)行動(dòng)力學(xué)拆分。

參考資料

[1]張淑嫻，利允?。聊X醌合成的研究進(jìn)展［J］．廣州化學(xué)，1998(2):47－50．

[2]張浩波,王明亮.樟腦醌的合成[J].江蘇化工,2005,33(05):39-40.

[3]張淑嫻,李允隆.樟腦醌合成的研究進(jìn)展[J].廣州化學(xué),1998(2):47-50.

[4]都恒青,趙曦,方洪拒.藥物分析雜志,1989;9(l):18一21