CN101906445A - 2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法 - Google Patents

2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101906445A
CN101906445A CN2010102035435A CN201010203543A CN101906445A CN 101906445 A CN101906445 A CN 101906445A CN 2010102035435 A CN2010102035435 A CN 2010102035435A CN 201010203543 A CN201010203543 A CN 201010203543A CN 101906445 A CN101906445 A CN 101906445A
Authority
CN
China
Prior art keywords
derivatives
chromen
reaction
general formula
beta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102035435A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101906445B (zh
Inventor
何延红
官智
王昌恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University
Original Assignee
Southwest University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University filed Critical Southwest University
Priority to CN2010102035435A priority Critical patent/CN101906445B/zh
Publication of CN101906445A publication Critical patent/CN101906445A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101906445B publication Critical patent/CN101906445B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及化学领域，特别涉及2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，该方法是将具有通式II的水杨醛或其衍生物与具有通式III的β-酮酸酯在溶剂中、碱性蛋白酶催化下进行克脑文革反应和分子内酯交换反应，制得具有通式I的2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物；该方法具有操作简便、反应条件温和、化学选择性高、产物收率高、酶价廉易得、生产成本低等优点，容易实现工业化生产。

Description

2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法
技术领域
本发明涉及化合物的合成方法，特别涉及2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法。
背景技术
2H-1-苯并吡喃-2-酮及其衍生物具有良好的生物活性如抗炎、镇痛、抗菌、抗病毒、抗凝血、抗氧化、抗增殖、抗癌、调节中枢神经系统等，广泛应用于食品、药品、化妆品、农用化学品、香料、染料等领域；此外，其还可以作为合成苯并吡喃类、香豆酮类等化合物的中间体。因此，2H-1-苯并吡喃-2-酮及其衍生物的合成研究引起了有机化学家和药物化学家的极大关注。
2H-1-苯并吡喃-2-酮及其衍生物的传统合成方法是以路易斯酸或无机酸为催化剂，存在多步反应、操作繁琐、反应条件剧烈、催化剂用量大等诸多缺点。近年来，化学家们已尝试采用杂多酸、离子液体、焙烧Mg-Al水滑石、微波照射、MAPO-5与路易斯酸金属离子交换等方法催化合成2H-1-苯并吡喃-2-酮及其衍生物。酶催化由于具有反应简单、化学选择性高、反应条件温和等优点，已广泛应用于现代有机合成中。但目前文献报道的酶催化反应多为单步反应，由单个酶催化的多步反应的相关报道较少，而通过酶催化的多米诺反应合成2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物尚未见报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通过酶催化的多米诺反应合成2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的方法，具有操作简便、反应条件温和、化学选择性高、产物收率高、酶价廉易得、生产成本低等优点。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，是将具有通式II的水杨醛或其衍生物与具有通式III的β-酮酸酯在溶剂中、碱性蛋白酶催化下进行克脑文革(Knoevenagel)反应和分子内酯交换(intra-molecular transesterification)反应，制得具有通式I的2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物；
Figure BSA00000177500500021
在上述通式中，R1为氢、脂烃基、芳烃基、烷氧基、卤素、硝基或氰基；R2为脂烃基、芳烃基或烷氧基；R3为脂烃基。
进一步，所述R1为氢、C1～C4烷基、芳烃基、C1～C4烷氧基、卤素、硝基或氰基；R2为C1～C4烷基、芳烃基或C1～C4烷氧基；R3为C1～C4烷基；
进一步，所述R1为氢、苯并基、甲氧基、氯或硝基；R2为甲基、苯基或乙氧基；R3为乙基；
进一步，所述水杨醛衍生物与β-酮酸酯的投料摩尔比为1～4∶1～4；所述溶剂由二甲亚砜(DMSO)和水组成，其中水占溶剂总体积的0～50％；所述反应温度为25～80℃；
进一步，所述水杨醛衍生物与β-酮酸酯的投料摩尔比为1∶1～4；所述水占溶剂总体积的5～15％；所述反应温度为50～60℃；
进一步，所述水杨醛衍生物与β-酮酸酯的投料摩尔比为1∶3；所述水占溶剂总体积的10％；所述反应温度为55℃。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种通过碱性蛋白酶催化的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应合成2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的方法，具有操作简便、反应条件温和、化学选择性高、产物收率高、酶价廉易得、生产成本低等优点，容易实现工业化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
优选实施例中使用的碱性蛋白酶来源于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)2709，购自无锡市雪梅酶制剂科技有限公司，酶活力为200U/mg。优选实施例中采用薄层色谱法(GF254硅胶板)监测反应进程；快速柱色谱法采用100～200目硅胶加压柱，洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚的混合液。
实施例1～35、酶催化的水杨醛与乙酰乙酸乙酯的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应合成3-乙酰基-2H-1-苯并吡喃-2-酮
Figure BSA00000177500500031
在圆底烧瓶中加入水杨醛、乙酰乙酸乙酯、有机溶剂、水和酶，恒温搅拌反应，反应完毕后，滤过，滤饼用二氯甲烷洗涤，合并滤液和洗液，加水(20ml)稀释后，用二氯甲烷萃取3次(每次20ml)，合并二氯甲烷萃取液，用无水硫酸钠干燥，再减压蒸馏除去溶剂得粗产物，将粗产物用快速柱色谱法纯化，即得目标产物。反应条件及结果见表1。
表1、3-乙酰基-2H-1-苯并吡喃-2-酮的合成条件及结果
Figure BSA00000177500500032
Figure BSA00000177500500041
由表1可知，水杨醛与乙酰乙酸乙酯的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应在无酶催化情况下仅有痕量产物生成(实施例11)；在10种测试酶中，碱性蛋白酶的催化活性最好，产物收率最高(实施例1)；胰酶和木瓜凝乳酶的催化活性次之(实施例2～3)；其余7种酶的催化活性较低(实施例6～10)。以碱性蛋白酶为催化剂，水杨醛与乙酰乙酸乙酯的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应在不同条件下均可以顺利进行并获得目标产物：反应溶剂优选由有机溶剂和水组成，有机溶剂优选乙醇、DMF或DMSO，更优选DMSO(实施例12～14)；水量优选为溶剂总体积的0～50％，更优选5～15％，最优选10％(实施例15～19)；反应温度优选25～80℃，更优选50～60℃，最优选55℃(实施例20～24)；水杨醛与乙酰乙酸乙酯的投料摩尔比优选为1～4∶1～4，更优选1∶1～4，最优选1∶3(实施例30～35)；此外，酶量对产物收率也有一定影响，可以通过调节酶量以获得较高的产物收率(实施例25～29)。
实施例36～49、碱性蛋白酶催化的水杨醛或其衍生物与β-酮酸酯的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应合成2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物
在圆底烧瓶中加入水杨醛或其衍生物(1.64mmol)、β-酮酸酯(4.9mmol)、DMSO(4.5mL)、水(0.5mL)和碱性蛋白酶(100mg)，温度55℃搅拌反应，反应完毕后，滤过，滤饼用二氯甲烷洗涤，合并滤液和洗液，加水(20ml)稀释后，用二氯甲烷萃取3次(每次20ml)，合并二氯甲烷萃取液，用无水硫酸钠干燥，再减压蒸馏除去溶剂得粗产物，将粗产物用快速柱色谱法纯化，即得2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物。反应条件及结果见表2。
表2、2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成条件及结果
Figure BSA00000177500500052
Figure BSA00000177500500061
由表2可知，碱性蛋白酶可以催化不同类型的水杨醛或其衍生物与β-酮酸酯的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应来合成2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物。从水杨醛或其衍生物的角度观察，当水杨醛或苯环上含有供电子基团的5-甲氧基水杨醛与β-酮酸酯反应时，可以得到较高收率(57％～75％)的2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物(实施例36～41)；相反，当苯环上含有吸电子基团的5-硝基水杨醛或5-氯水杨醛与β-酮酸酯反应时，得到较低收率(25％～56％)的2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物(实施例42～46)；说明苯环上的电子效应对产物收率有较大影响。2-羟基-1-萘醛与β-酮酸酯反应获得较低的产物收率(10％～48％，实施例47～49)，可能是由于萘基具有较大空间位阻的影响。从β-酮酸酯的角度观察，与乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯相比，苯甲酰乙酸乙酯与水杨醛或其衍生物的反应时间最短且产物收率较高，可能是因为苯甲酰乙酸乙酯比乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯更容易生成稳定的负离子。但当苯甲酰乙酸乙酯与2-羟基-1-萘醛反应时，与丙二酸二乙酯相比产物收率较低，可能是由于苯基空间位阻较大的缘故。结合上述实验结果和理论分析，本领域技术人员可以推测得出如下结论：当水杨醛或其衍生物通式中的R1为氢、脂烃基、芳烃基、烷氧基、卤素、硝基或氰基，优选为氢、C1～C4烷基、芳烃基、C1～C4烷氧基、卤素、硝基或氰基；β-酮酸酯通式中的R2为脂烃基、芳烃基或烷氧基，优选为C1～C4烷基、芳烃基或C1～C4烷氧基；R3为脂烃基，优选为C1～C4烷基时，通过碱性蛋白酶催化的水杨醛或其衍生物与β-酮酸酯的多米诺克脑文革/分子内酯交换反应来合成2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物均是可行的。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于：将具有通式II的水杨醛或其衍生物与具有通式III的β-酮酸酯在溶剂中、碱性蛋白酶催化下进行克脑文革反应和分子内酯交换反应，制得具有通式I的2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物；
Figure FSA00000177500400011
在上述通式中，R1为氢、脂烃基、芳烃基、烷氧基、卤素、硝基或氰基；R2为脂烃基、芳烃基或烷氧基；R3为脂烃基。
2.根据权利要求1所述2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于：所述R1为氢、C1～C4烷基、芳烃基、C1～C4烷氧基、卤素、硝基或氰基；R2为C1～C4烷基、芳烃基或C1～C4烷氧基；R3为C1～C4烷基。
3.根据权利要求2所述2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于：所述R1为氢、苯并基、甲氧基、氯或硝基；R2为甲基、苯基或乙氧基；R3为乙基。
4.根据权利要求1或2或3所述2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于：所述水杨醛或其衍生物与β-酮酸酯的投料摩尔比为1～4∶1～4；所述溶剂由二甲亚砜和水组成，其中水占溶剂总体积的0～50％；所述反应温度为25～80℃。
5.根据权利要求4所述2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于：所述水杨醛衍生物与β-酮酸酯的投料摩尔比为1∶1～4；所述水占溶剂总体积的5～15％；所述反应温度为50～60℃。
6.根据权利要求5所述2H-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于：所述水杨醛衍生物与β-酮酸酯的投料摩尔比为1∶3；所述水占溶剂总体积的10％；所述反应温度为55℃。
CN2010102035435A 2010-06-18 2010-06-18 2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法 Expired - Fee Related CN101906445B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102035435A CN101906445B (zh) 2010-06-18 2010-06-18 2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102035435A CN101906445B (zh) 2010-06-18 2010-06-18 2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101906445A true CN101906445A (zh) 2010-12-08
CN101906445B CN101906445B (zh) 2013-01-23

Family

ID=43262030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102035435A Expired - Fee Related CN101906445B (zh) 2010-06-18 2010-06-18 2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101906445B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044380A (zh) * 2011-10-14 2013-04-17 王飞军 一种简便的合成4h-苯并吡喃环杂环化合物的新方法
CN103626730A (zh) * 2013-12-03 2014-03-12 安徽师范大学 一种香豆素-3-羧酸酯衍生物的制备方法
CN113209083A (zh) * 2020-01-21 2021-08-06 华中科技大学 一种治疗代谢综合征的药物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060167319A1 (en) * 2004-10-01 2006-07-27 Lockwood Samuel F Methods for the synthesis of unsaturated ketone intermediates useful for the synthesis of carotenoids
CN101007754A (zh) * 2007-01-12 2007-08-01 华南理工大学 一种高三蝶烯类化合物及其制备方法
CN101531606A (zh) * 2009-04-13 2009-09-16 华东师范大学 一种α-烷氧基-β-氨基酯衍生物的合成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060167319A1 (en) * 2004-10-01 2006-07-27 Lockwood Samuel F Methods for the synthesis of unsaturated ketone intermediates useful for the synthesis of carotenoids
CN101007754A (zh) * 2007-01-12 2007-08-01 华南理工大学 一种高三蝶烯类化合物及其制备方法
CN101531606A (zh) * 2009-04-13 2009-09-16 华东师范大学 一种α-烷氧基-β-氨基酯衍生物的合成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044380A (zh) * 2011-10-14 2013-04-17 王飞军 一种简便的合成4h-苯并吡喃环杂环化合物的新方法
CN103626730A (zh) * 2013-12-03 2014-03-12 安徽师范大学 一种香豆素-3-羧酸酯衍生物的制备方法
CN103626730B (zh) * 2013-12-03 2016-08-17 安徽师范大学 一种香豆素-3-羧酸酯衍生物的制备方法
CN113209083A (zh) * 2020-01-21 2021-08-06 华中科技大学 一种治疗代谢综合征的药物
CN113209083B (zh) * 2020-01-21 2022-07-29 华中科技大学 一种治疗代谢综合征的药物

Also Published As

Publication number Publication date
CN101906445B (zh) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fruit et al. Asymmetric transfer of nitrenes catalyzed by chiral dirhodium (II) using aromatic sulfamate esters
Robak et al. Development of an N-sulfinyl prolinamide for the asymmetric aldol reaction
Holder et al. Synthesis of diverse β-quaternary ketones via palladium-catalyzed asymmetric conjugate addition of arylboronic acids to cyclic enones
Yang et al. Asymmetric Michael addition reactions catalyzed by a novel upper-rim functionalized calix [4] squaramide organocatalyst
CN101906445B (zh) 2h-1-苯并吡喃-2-酮衍生物的合成方法
Zhao et al. Enantioselective synthesis of enol lactones from tandem Michael addition/lactonization catalyzed by a chiral squaramide catalyst
CN114524701B (zh) 一种n-n轴手性吡咯衍生物及其合成方法
Fang et al. Enantioselective sulfenylation of α-nitroesters catalyzed by diarylprolinols
CN102964287B (zh) 一种3-（4-氯丁基）-5-氰基吲哚的合成方法
CN106146334B (zh) 2,3-二芳基-2-炔丙酰胺基-3-芳基氨基丙酸甲酯衍生物及其制备方法和应用
Magar et al. Synthesis of substituted chiral chromans via organocatalytic kinetic resolution of racemic 3-nitro-2-aryl-2H-chromenes with ketones catalyzed by pyrrolidinyl-camphor-derived organocatalysts
Zhang et al. Application of asymmetric aminohydroxylation to heteroaromatic acrylates
Bellezza et al. Aza-Diels–Alder reaction of Danishefsky's diene with immines catalyzed by porous α-zirconium hydrogen phosphate and SDS under solvent-free conditions
CN101892273A (zh) 固定化脂肪酶Lipozyme TLIM作为不对称Michael加成反应催化剂的应用
CN115322100A (zh) 一种δ,ε-烯基酮类化合物及其制备方法与应用
CN105017238A (zh) 一种手性螺环磷酸催化合成光学活性2h-1,4-苯并恶嗪-2-酮衍生物的方法
CN111229312B (zh) 一种无溶剂催化剂及其制备方法和应用
CN104557665B (zh) 光学活性3-取代吲哚衍生物及其合成方法和应用
Andreu et al. Inhibition of imidazolidinone intermediate formation in the aldol reactions catalyzed by zinc–prolinamide complexes
CN103044380A (zh) 一种简便的合成4h-苯并吡喃环杂环化合物的新方法
CN101475546A (zh) 一种苯并呋喃衍生物的催化合成方法
CN107721895B (zh) 新型五取代2,3-二氢吡咯衍生物及其制备方法和应用
CN101486696B (zh) 2,5-二甲基呋喃-3,4-二甲酸的制备方法
CN104761601A (zh) β-1-咪唑-2,3,4,6-四磺酸基-D-吡喃葡萄糖硫氢酸盐的合成及用途
CN103864668A (zh) 一种3-羟基氧化吲哚衍生物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130123

Termination date: 20150618

EXPY Termination of patent right or utility model