CN101628904B - 一种合成2-硝基-3-芳基-2,3,5,7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物的方法 - Google Patents
一种合成2-硝基-3-芳基-2,3,5,7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物的合成方法，以β-硝基苯乙烯、β-硝基呋喃乙烯、β-硝基噻吩乙烯、β-硝基吡咯乙烯或β-硝基吡啶乙烯及其衍生物中的一种与1，3-环二酮为反应物，于30-70℃反应，制备2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的衍生物。本发明使用的原料价廉易得，种类众多，合成的产物类型众多，可以作为潜在的具有生理活性的分子和重要的关键中间体；本发明利用乙醇为反应介质，减少了污染，缩短了反应时间，简化了反应操作和后处理过程，降低了生产成本。本发明的方法区域和立体选择性好、产率高、加成和成环反应“一锅”完成，工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种合成2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物的方法。
背景技术
二氢呋喃衍生物是一类具有生理活性的物质，同时也是非常重要的合成中间体，它可以通过氧化合成呋喃衍生物，还可以通过还原得到四氢呋喃衍生物，进一步用于药物和重要天然产物的合成中。
现有技术中，6，6-二甲基-2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的制备报道只有2篇：
(1)Daniel Dauzonne报道了通过5，5-二甲基-1，3-环己二酮与2-氯-2-硝基苯乙烯在氟化钾存在下反应生成二氢呋喃衍生物，反应在无水乙二醇二甲醚溶剂中加热回流24小时，产率为76％(参见：Daniel Dauzonne等人，Journal ofHeterocyclic Chemistry，1990，27，1581-1584)。反应过程表示如下：
该反应对底物要求特殊(2-氯-2-硝基苯乙烯)，因此合成的产物种类不多；反应条件比较苛刻，反应须在无水无氧条件下进行，反应时间长(回流24小时)，溶剂昂贵(乙二醇二甲醚)；而且反应中生成的副产物氯化氢对环境有害。
(2)Bobowitsch等人发表的文献公开了用三乙胺催化6，6-二甲基-1，3-环己二酮与2-溴-2-硝基苯乙烯反应生成二氢呋喃衍生物，但需要特殊的反应底物2-溴-2-硝基苯乙烯(参见：Bobowitsch等人，Doklady Chemistry，1960，134，1125)。
上述现有技术中：反应物2-氯-2-硝基苯乙烯、2-溴-2-硝基苯乙烯及其类似物难于制备(步骤多)，这就造成了该反应底物数量少，成本高，由此造成的污染多(卤素先要进入原料，最后又要从产物中消去，不仅造成了很大的污染，而且也造成了极大地浪费(不符合原子经济性的绿色化学要求)，导致产物价格昂贵。
由于现有技术存在以上缺陷，因此开发绿色高效的合成方法非常重要。
发明内容
本发明目的是提供一种合成2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物的方法，以扩大反应底物的范围，增加产物的种类；简化反应操作工艺和后处理过程；缩短反应时间，使反应条件温和，同时提高反应的选择性和收率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种合成2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物的方法，以
和1，3-环状二酮为反应物，以Mn(OAc)3为促进剂，将反应物和促进剂加入溶剂中，于30～60℃下反应0.5～2小时，制备2-硝基-3-芳基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮衍生物；
所述溶剂选自：甲醇、异丙醇、乙酸、丙酸或质量分数80～100％的乙醇水溶液中的一种；
所述中的R选自芳香性的带有取代基的五元环或六元环，
选自：
β-硝基苯乙烯或其衍生物
β-硝基吡啶乙烯或其衍生物
β-硝基呋喃乙烯或其衍生物
β-硝基噻吩乙烯或其衍生物
β-硝基吡咯乙烯或其衍生物
或β-硝基-N-甲基吡咯乙烯或其衍生物中的一种；
上述技术方案中，R1，R2，R3的选择采用下列方案之一：
(1)当R1选自：氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或苯基中的一种时，R2＝R3＝H；
(2)当R2选自：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或苯基中的一种时，R1＝R3＝H；
(3)当R3选自：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或苯基中的一种时，R1＝R2＝H；
其中1，3环状二酮的通式为：
R4选自氢或甲基中的一种。
上述技术方案中，反应过程可以表示为：
当反应物
选自β-硝基苯乙烯或其衍生物时，所述β-硝基苯乙烯及其衍生物与1，3-环二酮的摩尔比大于1∶2，反应过程可以表示为：
优选的技术方案中，从反应物易得角度考虑，所述β-硝基苯乙烯或其衍生物选自：β-硝基苯乙烯、4-甲基-β-硝基苯乙烯、4-甲氧基-β-硝基苯乙烯、4-氯-β-硝基苯乙烯、4-硝基-β-硝基苯乙烯、4-氟-β-硝基苯乙烯、4-溴-β-硝基苯乙烯、2-氟-β-硝基苯乙烯或3-硝基-β-硝基苯乙烯中的一种；β-硝基苯乙烯及其衍生物与1，3-环二酮的摩尔比等于1∶2。
当反应物为β-硝基呋喃乙烯或其衍生物、β-硝基噻吩乙烯或其衍生物、β-硝基吡咯乙烯或其衍生物、N-甲基-β-硝基吡咯乙烯或其衍生物中的一种时，反应过程表示为：
从反应底物易得的角度考虑，β-硝基呋喃乙烯或其衍生物(X＝O)选自：β-硝基呋喃乙烯、3-甲基-β-硝基呋喃乙烯、3-氟-β-硝基呋喃乙烯、3-硝基-β-硝基呋喃乙烯、4-甲氧基-β-硝基呋喃乙烯、4-氯-β-硝基呋喃乙烯、4-硝基-β-硝基呋喃乙烯、5-氟-β-硝基呋喃乙烯或5-溴-β-硝基呋喃乙烯中的一种；
β-硝基噻吩乙烯或其衍生物(X＝S)选自：β-硝基噻吩乙烯、3-甲基-β-硝基噻吩乙烯、3-氟-β-硝基噻吩乙烯、3-硝基-β-硝基噻吩乙烯、4-甲氧基-β-硝基噻吩乙烯、4-氯-β-硝基噻吩乙烯、4-硝基-β-硝基噻吩乙烯、5-氟-β-硝基噻吩乙烯或5-溴-β-硝基噻吩乙烯中的一种；
β-硝基吡咯乙烯或其衍生物(X＝NH)选自：β-硝基吡咯乙烯、3-甲基-β-硝基吡咯乙烯、3-氟-β-硝基吡咯乙烯、3-硝基-β-硝基吡咯乙烯、4-甲氧基-β-硝基吡咯乙烯、4-氯-β-硝基吡咯乙烯、4-硝基-β-硝基吡咯乙烯、5-氟-β-硝基吡咯乙烯或5-溴-β-硝基吡咯乙烯中的一种；
N-甲基-β-硝基吡咯乙烯或其衍生物(X＝NCH3)选自：N-甲基-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-3-甲基-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-3-氟-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-3-硝基-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-4-甲氧基-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-4-氯-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-4-硝基-β-硝基吡咯乙烯、N-甲基-5-氟-β-硝基吡咯乙烯或N-甲基-5-溴-β-硝基吡咯乙烯中的一种；
所述β-硝基呋喃乙烯或其衍生物、β-硝基噻吩乙烯或其衍生物、β-硝基吡咯乙烯或其衍生物、N-甲基-β-硝基吡咯乙烯或其衍生物与1，3-环二酮的摩尔比大于1∶2；优选技术方案中，β-硝基杂环乙烯或其衍生物与1，3-环二酮的摩尔比等于1∶2。
当反应物选自β-硝基吡啶乙烯或其衍生物时，反应过程表示为：
上述技术方案中，β-硝基吡啶乙烯或其衍生物选自：β-硝基吡啶乙烯、4-甲基-β-硝基吡啶乙烯、4-氟-β-硝基吡啶乙烯、4-硝基-β-硝基吡啶乙烯、5-甲氧基-β-硝基吡啶乙烯、5-氯-β-硝基吡啶乙烯、5-硝基-β-硝基吡啶乙烯、6-氟-β-硝基吡啶乙烯、6-溴-β-硝基吡啶乙烯或6-氯-β-硝基吡啶乙烯中的一种；所述β-硝基吡啶乙烯及其衍生物与1，3-环状二酮的摩尔比大于1∶2，优选技术方案中，β-硝基吡啶乙烯及其衍生物与1，3-环状二酮的摩尔比等于1∶2。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明使用β-硝基烯为起始物，
容易制备，而且反应后所有原料中的原子都进入了产物，符合原子经济性的绿色化学要求，原料易得、种类众多；然而仅仅用代替现有技术中的“2-氯-2-硝基苯乙烯、2-溴-2-硝基苯乙烯及其类似物”是无法使用现有技术的反应体系的，本发明由于使用了促进剂Mn(OAc)3使反应顺利进行，最后得到的产物类型众多，用途广泛。
2.本发明利用乙醇的水溶液作为溶剂，避免使用有毒有机溶剂，不仅减少了污染，简化了反应操作和后处理过程，也缩短了反应时间，而且95％乙醇价廉易得，降低了生产成本。
3.本发明的方法区域和立体选择性好、产率高、加成和成环反应“一锅”完成，工艺简单。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一至例四：考察溶剂效应、反应温度、1，3-环二酮用量、反应时间对反应的影响。
实施例一：将β-硝基苯乙烯1mmol、醋酸锰2mmol、1，3-环状二酮1mmol分别溶于10ml的水、95％乙醇、80％乙醇、50％乙醇、无水乙醇、醋酸、乙腈中，并将反应液置于水浴加热到60℃，TLC跟踪反应显示在95％乙醇中反应效果最佳(产率86％)，结果如下：
| 溶剂 | 水 | 95％乙醇 | 80％乙醇 | 50％乙醇 | 无水乙醇 | 醋酸 | 乙腈 |
| 产率(％) | 10 | 84 | 70 | 50 | 80 | 30 | 20 |
实施例二：将β-硝基苯乙烯1mmol、醋酸锰2mmol、1，3-环状二酮1mmol溶于10ml 95％乙醇中，分别在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃反应，TLC跟踪反应显示在50℃下反应效果最佳(产率86％)，结果如下：
| 温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 产率(％) | 12 | 45 | 60 | 86 | 84 |
实施例三：将β-硝基苯乙烯1mmol、醋酸锰2mmol、1，3-环状二酮分别为1mmol、2mmol、3mmol溶于95％乙醇在50℃下进行反应，TLC跟踪反应显示1，3-环状二酮的量为2mmol时反应产率最高(产率86％)，结果如下：
| 醋酸锰(mmol) | 1 | 2 | 3 |
| 产率(％) | 50 | 86 | 75 |
实施例四：将β-硝基苯乙烯1mmol、醋酸锰2mmol、1，3-环状二酮2mmol溶于10ml 95％乙醇中50℃下反应，TLC跟踪显示反应时间为0.5小时效果最好(分离产率为86％)，结果如下：
| 反应时间(h) | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
| 产率(％) | 86 | 78 | 65 | 54 |
实施例五：
(1)取反应物1(β-硝基苯乙烯或其衍生物)、反应物2(1，3-环二酮)溶于溶剂中，用水浴加热反应；
(2)TLC跟踪反应至反应完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物，计算产率。
| R1 | R2 | R3 | R4 | 反应物1的量 | 反应物2的量 | 溶剂 | 温度 | 反应时间 | 产率 |
| 叔丁基 | 氢 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 2.5mmol | 90％乙醇 | 60℃ | 0.5h | 78％ |
| 异丁氧基 | 氢 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 40℃ | 1.2h | 50％ |
| 氢 | 叔丁氧基 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 3mmol | 95％乙醇 | 50℃ | 1h | 62％ |
| 氢 | 异丙基 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 65℃ | 2h | 58％ |
| 氢 | 氢 | 苯基 | 氢 | 1mmol | 2.5mmol | 95％乙醇 | 45℃ | 1.5h | 68％ |
| 氢 | 氢 | 叔丁基 | 甲基 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 60℃ | 1h | 70％ |
实施例六：6，6-二甲基-2-硝基-3-苯基-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成以β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
(1)将β-硝基苯乙烯0.15克(1mmol)、醋酸锰0.54克(2mmol)、5，5-二甲基-1，3-环己二酮0.28克(2mmol)混合溶于95％乙醇中，用水浴加热至50℃反应；
(2)TLC跟踪反应0.5h完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物(产率86％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.208(s，3H，CH3)，1.213(s，3H，CH3)，2.34(d，1H，J＝16.4Hz)，2.29(d，1H，J＝16.4Hz)，2.61(d，1H，J＝18.2Hz)，2.70(dd，1H，J1＝18.2Hz，J2＝2.4Hz)，4.62(s，1H)，5.96(d，1H，J＝2.0Hz)，7.20-7.39(m，5H，ArH)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ28.8，29.1，34.9，37.5，51.5，53.4，111.6，115.3，127.3，128.8，129.6，137.2，175.4，193.4；HRMS：calcd for C16H17NO4(M+)：287.1158，found 287.1167(mp 111-112℃，lit 109-110℃).
实施例七：6，6-二甲基-2-硝基-3-(2-呋喃基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成
以β-硝基-2-呋喃乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
(1)称取β-硝基-2-呋喃乙烯0.14克(1mmol)、醋酸锰0.54克(2mmol)和5，5-二甲基-1，3-环己二酮0.28克(2mmol)混合溶于95％乙醇中，在水浴上50℃加热反应；
(2)TLC跟踪反应直至完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物(产率76％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.18(s，3H，CH3)，1.20(s，3H，CH3)，2.30(d，1H，J＝16.3Hz)，2.35(d，1H，J＝16.3Hz)，2.55(d，1H，J＝18.1Hz)，2.66(dd，1H，J1＝18.1Hz，J2＝2.3Hz)，4.74(s，1H)，6.11(d，1H，J＝2.0Hz)，6.23-7.38(m，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)δ28.5，29.3，35.0，37.6，47.2，51.6，108.8，109.0，111.4，112.9，143.4，149.1，176.2，193.4；HRMS：calcd for C14H15NO5(M+)：277.0950，found277.0938(mp 139-140℃).
实施例八
(1)取反应物1(β-硝基呋喃乙烯或其衍生物)、反应物2(1，3-环二酮)溶于溶剂中，用水浴加热反应；
(2)TLC跟踪反应至反应完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物，计算产率。
| R1 | R2 | R3 | R4 | 反应物1的量 | 反应物2的量 | 溶剂 | 温度 | 反应时间 | 产率 |
| 叔丁基 | 氢 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 2.5mmol | 90％乙醇 | 60℃ | 0.8h | 60％ |
| 异丁氧基 | 氢 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 40℃ | 1.2h | 50％ |
| 氢 | 硝基 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 3mmol | 95％乙醇 | 50℃ | 1h | 62％ |
| 氢 | 异丙基 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 65℃ | 2h | 58％ |
| 氢 | 氢 | 苯基 | 氢 | 1mmol | 2.5mmol | 95％乙醇 | 45℃ | 1.5h | 68％ |
| 氢 | 氢 | 叔丁基 | 甲基 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 60℃ | 1h | 65％ |
实施例九：6，6-二甲基-2-硝基-3-(4-甲基苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成。
以4-甲基-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：与实施例五步骤(1)相同，区别在于将β-硝基苯乙烯换成4-甲基-β-硝基苯乙烯进行反应，步骤(2)、(3)同实施例六(2)、(3)，产率87％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.20(s，6H，2CH3)，2.30(d，1H，J＝4.0Hz)，2.33(s，3H，CH3)，2.34(d，1H，J＝7.5Hz)，2.59(d，1H，J＝18.1Hz)，2.68(dd，1H，J1＝18.1Hz，J2＝2.3Hz)，4.58(s，1H)，5.93(d，1H，J＝2.0Hz)，7.08(d，2H，J＝8.0Hz)，7.17(d，2H，J＝7.9Hz)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ21.6，29.0，29.2，35.0，37.7，51.7，53.3，111.9，115.6，127.3，130.4，134.4，138.7，175.4，193.5；HRMS：calcd for C17H19NO4(M+)：301.1314，found 286.1107(M-CH3)(mp 164-165℃).
实施例十：6，6-二甲基-2-硝基-3-(4-甲氧基苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成
以4-甲氧基-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：与实施例五步骤(1)相同，区别在于将β-硝基苯乙烯换成4-甲氧基-β-硝基苯乙烯进行反应，步骤(2)、(3)同实施例六(2)、(3)，产率84％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.20(s，3H，CH3)，1.21(s，3H，CH3)，2.28(d，1H，J＝16.4Hz)，2.34(d，1H，J＝16.2Hz)，2.60(d，1H，J＝18.4Hz)，2.69(dd，1H，J1＝18.0Hz，J2＝2.4Hz)，3.79(s，3H，CH3)，4.57(s，1H)，5.92(d，1H，J＝1.6Hz)，6.89(d，2H，J＝8.6Hz)，7.12(d，2H，J＝8.7Hz)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ28.9，29.3，35.0，37.6，51.7，52.9，55.8，111.9，115.1，115.6，128.5，129.4，160.0，175.4，193.6；HRMS：calcd forC17H19NO5(M+)：317.1263，found 317.1270(mp 102-103℃，lit 100-101℃).
实施例十一：6，6-二甲基-2-硝基-3-(4-硝基苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成。
以4-硝基-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
(1)称取4-硝基-β-硝基苯乙烯0.19克(1mmol)、醋酸锰0.54克(2mmol)和5，5-二甲基-1，3-环己二酮0.28克(2mmol)溶于95％乙醇中，在水浴上50℃加热反应；
(2)TLC跟踪反应0.5h结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物(产率68％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.21(s，3H，CH3)，1.22(s，3H，CH3)，2.30(d，1H，J＝16.4Hz)，2.36(d，1H，J＝16.5Hz)，2.64(d，1H，J＝18.3Hz)，2.73(d，1H，J＝18.4Hz)，4.72(s，1H)，5.99(s，1H)，7.41(d，2H，J＝7.9Hz)，8.24(d，1H，J＝7.8Hz)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ28.9，29.2，35.2，37.7，51.6，53.1，110.6，114.9，125.0，128.6，136.1，144.3，176.2，193.3；HRMS：calcd for C16H16N2O6(M+)：332.1008，found332.1016(mp 152-153℃，lit 153℃).
实施例十二：6，6-二甲基-2-硝基-3-(4-氯苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成
以4-氯-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
与实施例九步骤(1)相同，区别在于将4-硝基-β-硝基苯乙烯换成4-氯-β-硝基苯乙烯进行反应，步骤(2)、(3)同实施例七(2)、(3)，产率81％。
1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ1.20(s，6H，2CH3)，2.29(d，1H，J＝16.4Hz)，2.34(d，1H，J＝16.4Hz)，2.60(d，1H，J＝18.2Hz)，2.70(dd，1H，J1＝2.3Hz，J2＝18.2Hz)，4.59(s，1H)，5.93(d，1H，J＝2.0Hz)，7.15(d，2H，J＝8.4Hz)，7.35(d，2H，J＝8.4Hz)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ28.9，29.2，35.0，37.6，51.6，52.9，111.3，115.2，128.8，129.9，134.8，135.8，175.7，193.4；HRMS：calcd for C16H16ClNO4(M+)：321.0768，found 321.0776(mp 146-147℃，lit 141-142℃).
实施例十三：6，6-二甲基-2-硝基-3-(4-氟苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成。
以4-氟-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：与实施例五步骤(1)相同，区别在于将β-硝基苯乙烯换成4-氟-β-硝基苯乙烯进行反应，步骤(2)、(3)同实施例六(2)、(3)，产率81％。
白色固体，m.p.142-143℃.1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.13(m，4H，ArH)，5.93(d，J＝2.0Hz，1H，CH)，4.61(s，1H，CH)，2.71(dd，J＝18.2Hz，J＝2.4Hz，1H，CH)，2.61(dd，J1＝18.2Hz，J2＝0.7Hz，1H，CH)，2.35(d，J＝16.4Hz，1H，CH)，2.30(d，J＝16.3Hz，1H，CH)，1.20(s，3H，CH3)，1.19(s，3H，CH3)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ193.5，175.7，164.2，161.2，133.2，129.1，116.8，116.6，115.3，111.5，52.8，51.6，37.6，35.0，29.2，28.9；HR-MS(+EI)calcd for C16H16FNO4.(M+)305.1063，found305.1064.
实施例十四：6，6-二甲基-2-硝基-3-(2-氟苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成。
以2-氟-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：与实施例五步骤(1)相同，区别在于将β-硝基苯乙烯换成2-氟-β-硝基苯乙烯进行反应，步骤(2)、(3)同实施例六(2)、(3)，产率83％。
白色固体，m.p.107-108℃.1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.21(m，4H，ArH)，6.05(d，J＝2.0Hz，1H，CH)，4.81(d，J＝0.7Hz，1H，CH)，2.68(dd，J＝18.1Hz，J＝2.3Hz，1H，CH)，2.58(d，J1＝18.1Hz，1H，CH)，2.34(d，J＝16.3Hz，1H，CH)，2.28(d，J＝16.3Hz，1H，CH)，1.21(s，6H，2CH3)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ193.4，176.0，162.2，159.7，130.8，125.2，116.7，116.5，113.9，111.0，51.6，48.1，37.6，35.0，29.2，28.8；HR-MS(+EI)calcd for C16H16FNO4.(M+)305.1063，found 305.1061.
实施例十五：6，6-二甲基-2-硝基-3-(3-溴苯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成。
以3-溴-β-硝基苯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：与实施例五步骤(1)相同，区别在于将β-硝基苯乙烯换成3-溴-β-硝基苯乙烯进行反应，步骤(2)、(3)同实施例六(2)、(3)，产率82％。
白色固体，m.p.145-146℃.1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.45(d，J＝7.9Hz，1H，ArH)，7.32(s，1H，ArH)，7.24(m，1H，ArH)，7.15(d，J＝7.8Hz，1H，ArH)，5.94(d，J＝1.9Hz，1H，CH)，4.57(s，1H，CH)，2.69(dd，J1＝18.2Hz，J2＝2.0Hz，1H，CH)，2.62(d，J＝18.2Hz，1H，CH)，2.31(s，2H，CH2)，1.21(s，3H，CH3)，1.19(s，3H，CH3)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ193.1，175.7，139.3，131.9，131.1，130.3，126.0，123.6，114.8，111.0，52.8，51.4，37.4，34.9，28.9，28.8；HR-MS(EI)calcd for C16H16BrNO4.(M+)365.0263，found 365.0256.
实施例十六：6，6-二甲基-2-硝基-3-(2-噻吩基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成
以β-硝基-2-噻吩乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
(1)称取β-硝基-2-噻吩乙烯(1mmol)、醋酸锰0.54克(2mmol)和5，5-二甲基-1，3-环己二酮0.28克(2mmol)混合溶于95％乙醇中，在水浴上50℃加热反应；
(2)TLC跟踪反应直至完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物(产率75％)。
实施例十七：6，6-二甲基-2-硝基-3-(1，3-二甲基-2-吡咯基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成
以β-硝基-(1，3-二甲基)-2-吡咯乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
(1)称取β-硝基-(1，3-二甲基)-2-吡咯乙烯(1mmol)、醋酸锰0.54克(2mmol)和5，5-二甲基-1，3-环己二酮0.28克(2mmol)混合溶于95％乙醇中，在水浴上50℃加热反应；
(2)TLC跟踪反应直至完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物(产率76％)。
实施例十八
(1)取反应物1(β-硝基-N-甲基乙烯或其衍生物)、反应物2(1，3-环二酮)溶于溶剂中，用水浴加热反应；
(2)TLC跟踪反应至反应完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物，计算产率。
| R1 | R2 | R3 | R4 | 反应物1的量 | 反应物2的量 | 溶剂 | 温度 | 反应时间 | 产率 |
| 叔丁基 | 氢 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 2mmol | 90％乙醇 | 60℃ | 0.5h | 62％ |
| 异丁氧基 | 氢 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 40℃ | 1.2h | 58％ |
| 氢 | 叔丁氧基 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 3mmol | 95％乙醇 | 50℃ | 1h | 63％ |
| 氢 | 硝基 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 65℃ | 2h | 65％ |
| 氢 | 氢 | 苯基 | 氢 | 1mmol | 2.5mmol | 95％乙醇 | 45℃ | 1.5h | 61％ |
| 氢 | 氢 | 叔丁基 | 甲基 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 60℃ | 1h | 68％ |
实施例十九：6，6-二甲基-2-硝基-3-(6-甲基-3-吡啶基)-2，3，5，7-四氢苯并呋喃-4-酮的合成
以β-硝基-(6-甲基)-3-吡啶乙烯、5，5-二甲基-1，3-环己二酮作为原料，其反应式如下：
制备方法为：
(1)称取β-硝基-(6-甲基)-3-吡啶乙烯(1mmol)、醋酸锰0.54克(2mmol)和5，5-二甲基-1，3-环己二酮0.28克(2mmol)混合溶于95％乙醇中，在水浴上50℃加热反应；
(2)TLC跟踪反应直至完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物(产率71％)。
实施例二十
(1)取反应物1(β-硝基-吡啶乙烯或其衍生物)、反应物2(1，3-环二酮)溶于溶剂中，用水浴加热反应；
(2)TLC跟踪反应至反应完全结束；
(3)反应结束后快速柱层析分离(石油醚∶丙酮＝20∶1)，得到目标产物，计算产率。
| R1 | R2 | R3 | R4 | 反应物1的量 | 反应物2的量 | 溶剂 | 温度 | 反应时间 | 产率 |
| 叔丁基 | 氢 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 2mmol | 90％乙醇 | 60℃ | 0.5h | 70％ |
| 异丁氧基 | 氢 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 40℃ | 1.2h | 50％ |
| 氢 | 叔丁氧基 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 3mmol | 95％乙醇 | 50℃ | 1h | 63％ |
| 氢 | 异丙基 | 氢 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 65℃ | 2h | 56％ |
| 氢 | 氢 | 苯基 | 氢 | 1mmol | 2.5mmol | 95％乙醇 | 45℃ | 1.5h | 61％ |
| 氢 | 氢 | 叔丁基 | 甲基 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 60℃ | 1h | 70％ |
| 氢 | 氢 | 乙基 | 甲基 | 1mmol | 2.5mmol | 85％乙醇 | 50℃ | 1.6h | 63％ |
| 氢 | 氢 | 乙氧基 | 氢 | 1mmol | 2mmol | 80％乙醇 | 30℃ | 2h | 60％ |
| 硝基 | 氢 | 氢 | 甲基 | 1mmol | 2.5mmol | 95％乙醇 | 50℃ | 1.8h | 65％ |
Claims (8)
1.一种合成
的方法，其特征在于：以
和1，3-环状二酮为反应物，以Mn(OAc)3为促进剂，将反应物和促进剂加入溶剂中，于30～70℃下反应，制备获得目标化合物；
所述溶剂选自：甲醇、异丙醇、乙酸、丙酸或质量分数80～100％的乙醇水溶液中的一种；
其中，R选自
中的一种；其中，R1，R2，R3的选择采用下列方案之一：
(1)R1＝R2＝R3＝H；
(2)R1、R2或R3中的任一取代基选自：C1～C4的烷基、C1～C4的烷氧基、卤素、硝基或苯基中的一种；其他两个取代基为氢；
其中1，3环状二酮选自：
R4选自氢或甲基中的一种。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述
与1，3-环状二酮的摩尔比大于等于1∶2。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述
与1，3-环状二酮的摩尔比等于1∶2。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R是
所述
选自β-硝基苯乙烯、4-甲基-β-硝基苯乙烯、4-甲氧基-β-硝基苯乙烯、4-氯-β-硝基苯乙烯、4-硝基-β-硝基苯乙烯、4-氟-β-硝基苯乙烯、4-溴-β-硝基苯乙烯、2-氟-β-硝基苯乙烯或3-硝基-β-硝基苯乙烯中的一种。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R是
所述选自β-硝基-2-呋喃乙烯、3-甲基-β-硝基-2-呋喃乙烯、3-氟-β-硝基-2-呋喃乙烯、3-硝基-β-硝基-2-呋喃乙烯、4-甲氧基-β-硝基-2-呋喃乙烯、4-氯-β-硝基-2-呋喃乙烯、4-硝基-β-硝基-2-呋喃乙烯、5-氟-β-硝基-2-呋喃乙烯或5-溴-β-硝基-2-呋喃乙烯中的一种。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R是
所述
选自β-硝基-2-噻吩乙烯、3-甲基-β-硝基-2-噻吩乙烯、3-氟-β-硝基-2-噻吩乙烯、3-硝基-β-硝基-2-噻吩乙烯、4-甲氧基-β-硝基-2-噻吩乙烯、4-氯-β-硝基-2-噻吩乙烯、4-硝基-β-硝基-2-噻吩乙烯、5-氟-β-硝基-2-噻吩乙烯或5-溴-β-硝基-2-噻吩乙烯中的一种。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R是所述
选自β-硝基-2-吡咯乙烯、3-甲基-β-硝基-2-吡咯乙烯、3-氟-β-硝基-2-吡咯乙烯、3-硝基-β-硝基-2-吡咯乙烯、4-甲氧基-β-硝基-2-吡咯乙烯、4-氯-β-硝基-2-吡咯乙烯、4-硝基-β-硝基-2-吡咯乙烯、5-氟-β-硝基-2-吡咯乙烯或5-溴-β-硝基-2-吡咯乙烯中的一种。
8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R是
所述
选自β-硝基-3-吡啶乙烯、4-甲基-β-硝基-3-吡啶乙烯、4-氟-β-硝基-3-吡啶乙烯、4-硝基-β-硝基-3-吡啶乙烯、5-甲氧基-β-硝基-3-吡啶乙烯、5-氯-β-硝基-3-吡啶乙烯、5-硝基-β-硝基-3-吡啶乙烯、6-氟-β-硝基-3-吡啶乙烯、6-溴-β-硝基-3-吡啶乙烯或6-氯-β-硝基-3-吡啶乙烯中的一种。
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