多取代呋喃类化合物的制备方法与流程

文档序号:23890345发布日期:2021-02-09 09:34阅读:178来源:国知局

本发明涉及有机化学领域,尤其涉及一种制备2,3-二取代或2,3,5-三取代呋喃类化合物的方法。


背景技术:

多取代呋喃广泛存在于生物活性天然产品、药物、农药和材料中,同时也是重要的有机合成反应砌块和构建高分子材料的基础骨架。在现代医药上,呋喃类药物多作用于细菌的酶系统,干扰细菌的糖代谢而有抑菌作用。目前使用的呋喃类药物有10余种,如呋喃妥因,抗菌范围较广,对多种革兰氏阳、阴性细菌均有抑制作用,但对绿脓杆菌无效。吸收后由尿排泄,常用于治疗泌尿系感染。细菌对本品不易产生耐药性;呋喃唑酮(痢特灵),对消化道的多种细菌有抑制作用,也可抑制滴虫。口服吸收较少,主要在肠道起作用,主治肠炎、痢疾和伤寒等。对幽门螺旋菌有抑制作用,故可用于治疗溃疡病。因此,多取代呋喃及其衍生物的合成一直是有机化学家关注的研究热点之一。传统的多取代呋喃类化合物的合成方法大致可以分为三种:第一种是烯烃或炔烃与含羰基类化合物串联反应;第二种是环丙烷开环反应;第三种是α,β-不饱和羰基类化合物自身环化反应。但是这些方法在反应的区域选择性和底物拓展方面有着很多的局限性,并且绝大部分需要使用过渡金属催化。此外,价格昂贵、结构复杂的过渡金属催化剂不仅成本较高,而且会对医药工业中产品造成潜在的污染。因此,实现在温和条件下无过渡金属合成功能化呋喃仍然是非常迫切的。多取代呋喃类化合物合成实施例:例如雷爱文课题组发展了一种在银催化的苯乙炔与1,3-二羰基化合物合成2,3,5-三取代呋喃的方法(lei,a.,j.am.chem.soc.2012,134,5766-5769.)。江焕峰课题组以含有吸电子基团的共轭炔烯基酮和二取代磷酸酯为原料,实现了膦基化的多取代呋喃构建(jiang,h.f.org.lett.2016,18,400.)。这些方法都涉及到过渡金属催化剂的使用。


技术实现要素:

为了实现无催化制备多取代呋喃类化合物,本发明提供一种无过渡金属催化的多取代呋喃类化合物的制备方法。本发明所提供的一种多取代呋喃类化合物的制备方法,包括如下步骤:在碱存在的条件下,使结构如通式i所示的化合物与二氯烯烃在非质子有机溶剂中反应,得到结构如通式ii所示的多取代呋喃类化合物;
其中,r1表示苯基、单取代苯基、稠环基、烷基、烷氧基、取代氨基或苯甲酰基;例如,单取代苯基可以是不同位置取代的甲基苯基、甲氧基苯基或不同卤素取代的苯基,稠环基可以是萘基或蒽基,烷基可以是c1~c
12
直链的烷基或c4~c
10
的环烷基,烷氧基可以是甲氧基或乙氧基,取代氨基可以是二乙基氨基;ewg表示吸电子基团,例如酮羰基、酯基、氰基或磺酰基;r2选自氢、烷基、芳基、取代芳基。优选的,二氯烯烃具有式iii或通式iv所示的结构:其中,r2选自氢、烷基、芳基、取代芳基。优选的,r1选自苯基、4-氰基苯基、对甲基苯基、2-甲氧基苯基、4-氯苯基、3-溴苯基、萘基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、二乙基氨基;ewg选自苯甲酰基、乙酰基、乙酰氧基、氰基、苯磺酰基;r2选自氢、甲基、乙基、苯基、4-甲氧基苯基、苯乙炔基。优选的,碱选自碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾、氢化钠、氢氧化钠。优选的,反应温度为80-120℃。优选的,有机溶剂选自二甲亚砜(dmso)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(dma)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)。优选的,结构如通式i所示的化合物和二氯烯烃的摩尔比为1:1-1:5。优选的,碱的用量为2-5当量。本发明的技术效果是:提供了以含有吸电子基团的羰基化合物和二氯烯烃为原料,无过渡金属催化合成2,3-二取代与2,3,5-三取代呋喃类化合物的方法;该方法无需过渡金属催化、底物适用性强、原料廉价易得、操作简便、效率高、应用前景广泛。
附图说明
图1为本发明的多取代呋喃类化合物的制备方法涉及的反应式。
具体实施方式
本发明的方法以α-位带有吸电子基团的羰基化合物和二氯烯烃为原料,在碱性条件下,加热反应得到多取代呋喃类化合物,其反应式为(1);
其中,式i表示α-位带有吸电子基团的羰基化合物,式iii或式iv表示二氯烯烃,式ii表示多取代呋喃类化合物,base表示碱。上述制备方法的具体步骤可以为:(1)在干净的schlenk反应管中加入α-位带有吸电子基团的羰基化合物、碱,再加入有机溶剂和二氯烯烃,在80-120℃下反应,随时监测反应;(2)反应结束后,经过柱层析得到纯的多取代呋喃类化合物。下面结合实施例1-11来对本发明作进一步说明,帮助阅读者更好地理解本发明的实质,但不能对本发明的实施和保护范围构成任何限定。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,均可从商业途径获得。实施例1在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol二苯甲酰基甲烷,0.6mmol氢化钠,再加入1mldmso和0.4mmol的1,2-二氯乙烯,在80℃下反应2小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色油状产物,收率86%。
[0001]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.83(m,j=8.2,1.4hz,2h),7.75

7.65(m,2h),7.55

7.45(m,2h),7.37(t,j=7.7hz,2h),7.33

7.25(m,3h),6.69(d,j=1.9hz,1h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ191.8,156.0,141.3,138.1,132.9,132.8,129.8,129.7,129.0,128.3,127.5,120.9,113.8.实施例2在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol n,n-二乙基乙酰基乙酰胺,0.6mmol氢化钠,再加入1ml dmf和0.4mmol的1,2-二氯乙烯,在90℃下反应3小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色固体产物,收率65%。
[0002]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.19(d,j=1.9hz,1h),6.29(d,j=1.9hz,1h),3.39(s,4h),2.32(s,3h),1.13(t,j=7.2hz,6h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ165.9,152.7,140.0,116.5,109.6,42.8,39.3,14.2,13.1,12.7;hrms(esi-tof)chemical formula:c
10
h
16
no
2+
exact mass:182.1176found 182.1178.实施例3在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol 1,3-环己二酮,0.6mmol碳酸铯,再加入1mldmso和0.4mmol的1,1-二氯乙烯,在100℃下反应4小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的白色固体产物,收率65%。
[0003]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.32(s,1h),6.67(d,j=1.7hz,1h),2.88(t,j=6.3hz,2h),2.50(t,2h),2.30

2.10(m,2h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ194.5,167.1,142.6,121.1,106.5,37.7,23.3,22.6.实施例4在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol 4-氰基苯甲酰乙酸乙酯,0.6mmol碳酸铯,再加入1ml nmp和0.4mmol的1,1-二氯乙烯,在110℃下反应5小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的白色固体产物,收率71%。
[0004]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.49

8.02(m,2h),7.69(dd,j=8.6,1.8hz,2h),7.49(d,j=1.9hz,1h),6.88(d,j=1.9hz,1h),4.31(qd,j=7.1,1.8hz,2h),1.35(td,j=7.2,1.8hz,3h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ163.1,154.7,142.4,133.7,131.9,128.5,118.6,116.2,113.6,112.4,60.9,14.2;hrms(esi-tof)chemical formula:c
14
h
12
no
3+
exact mass:242.0812found 242.0815.实施例5在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol 2-(苯基磺酰)苯乙酮,0.6mmol氢化钠,再加入1ml dmso和0.4mmol的1,2-二氯乙烯,在120℃下反应2小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色固体产物,收率80%。
[0005]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.84(dd,j=6.7,3.0hz,2h),7.79(d,j=7.7hz,2h),7.50(t,j=7.5hz,1h),7.45(d,j=2.0hz,1h),7.44

7.36(m,5h),6.86(d,j=2.0hz,1h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ155.4,141.9,141.5,133.3,130.1,129.0,128.7,128.3,128.2,127.0,123.9,112.7;
hrms(esi-tof)chemical formula:c
16
h
13
o3s
+
exact mass:285.0580found 285.0586.实施例6在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol 2-(氰基)苯乙酮,0.6mmol碳酸铯,再加入1mldma和0.4mmol的1,1-二氯乙烯,在100℃下反应6小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色固体产物,收率70%。
[0006]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.07

7.89(m,2h),7.54

7.37(m,4h),6.67(d,j=2.0hz,1h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ159.9,142.2,130.1,129.1,128.1,125.4,114.9,113.3,91.6.实施例7在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol苯甲酰乙酸乙酯,0.8mmol碳酸铯,再加入1ml dmso和0.6mmol的1,1-二氯苯乙烯,在110℃下反应10小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色油状产物,收率74%。
[0007]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.09(d,j=7.1hz,2h),7.75(d,j=7.4hz,2h),7.50

7.40(m,5h),7.32(t,j=7.4hz,1h),7.11(s,1h),4.35(q,j=7.1hz,2h),1.38(t,j=7.1hz,3h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ163.6,156.5,152.4,129.8,129.4,128.8,128.4,128.2,128.1,124.0,115.8,107.9,60.7,14.3.实施例8在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol 1,3-环己二酮,0.9mmol碳酸铯,再加入1mldmso和0.7mmol的1,1-二氯苯乙烯,在100℃下反应9小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色固体产物,收率70%。
[0008]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.69

7.61(m,2h),7.40(t,j=7.6hz,2h),7.30(t,j=7.5hz,1h),6.89(s,1h),2.96(t,j=6.2hz,2h),2.54(t,j=6.4hz,2h),2.22(p,j=6.3hz,2h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ194.6,166.7,154.2,129.8,128.8,128.1,124.0,122.9,100.9,37.7,23.5,22.6.
实施例9在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol二苯甲酰基甲烷,1.0mmol碳酸铯,再加入1ml dmso和0.8mmol的1,1-二氯苯乙烯,在90℃下反应8小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色油状产物,收率83%。
[0009]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.91(d,j=7.2hz,2h),7.78(t,j=8.2hz,4h),7.54(t,j=7.4hz,1h),7.48

7.37(m,4h),7.34(d,j=7.0hz,4h),6.95(s,1h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ191.8,155.0,152.5,138.0,133.0,129.8,129.8,129.1,128.9,128.4,128.4,128.2,127.5,124.1,122.9,108.7.实施例10在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol二苯甲酰基甲烷,0.9mmol碳酸铯,再加入1mldmf和0.4mmol的1,1-二氯(4-甲氧基)苯乙烯,在110℃下反应10小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的白色固体产物,收率64%。
[0010]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.93

7.87(m,2h),7.81

7.75(m,2h),7.73

7.66(m,2h),7.56

7.49(m,1h),7.40(dd,j=8.4,7.1hz,2h),7.34

7.29(m,3h),7.01

6.93(m,2h),6.80(s,1h),3.85(s,3h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ191.9,159.7,154.4,152.6,138.1,132.9,129.9,129.8,128.8,128.4,128.3,127.4,125.6,122.9,122.8,114.4,107.2,55.4.实施例11在干净的schlenk反应管中加入0.2mmol苯甲酰乙酸乙酯,1.0mmol碳酸铯,再加入1ml dmso和0.8mmol的1,1-二氯-2-苯乙炔基乙烯,在120℃下反应10小时,tlc点板检测。待反应结束后,经过柱层析得到纯的黄色固体产物,收率70%。
[0011]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.92

7.84(m,2h),7.78(dd,j=6.8,3.0hz,2h),7.62

7.51(m,3h),7.44

7.37(m,5h),7.33(dd,j=4.9,1.9hz,3h),6.92(s,1h);
13
c nmr(100mhz,cdcl3)δ191.0,156.2,137.8,135.8,133.1,131.6,129.8,129.5,129.2,129.1,128.5,128.5,128.4,127.7,121.9,121.9,118.7,94.8,78.7;hrms(esi-tof)chemical formula:c
25
h
17
o
2+
exact mass:349.1223found 349.1233.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作
出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
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