CN103524517A - 一种螺氮、氧-缩醛类化合物及其制备方法 - Google Patents

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CN103524517A
CN103524517A CN201310511706.XA CN201310511706A CN103524517A CN 103524517 A CN103524517 A CN 103524517A CN 201310511706 A CN201310511706 A CN 201310511706A CN 103524517 A CN103524517 A CN 103524517A
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纪顺俊
徐小平
周宇
雷俊雯
潘玉强
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
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Abstract

本发明提供了一种螺氮、氧-缩醛类化合物及其制备方法，以5-苄基咪唑啉酮、多聚甲醛和取代苯酚为原料，以有机羧酸为催化剂，一步反应即可得到含螺氮、氧-缩醛骨架的化合物，相同的化合物之前未见报道。该制备方法简单，产率中等至高；本发明以有机羧酸为催化剂，反应过程中无金属参与，因此得到的产物中不会出现金属残留，从而避免了对反应产物进行繁杂的后续处理。实验表明，采用本发明提供的方法制备螺氮、氧-缩醛类化合物时，产率可达50～89%。而且反应显示了极高的非对映选择性（dr>20:1）。

Description

一种螺氮、氧-缩醛类化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及化合物及其制备方法，具体地涉及一种螺氮、氧-缩醛类化合物及其制备方法。
背景技术
螺氮、氧-缩醛类化合物是一些天然产物的核心骨架，如具有式（I）结构的天然产物Variecolortide和具有式（II）结构的天然产物Exiguamine中均含有螺氮、氧-缩醛骨架。研究已经发现这两类化合物具有中等强度的细胞毒性，在一定条件下可以杀死一些病毒细胞（Wang,W.-L.;Zhu,T.-J.;Tao,H.-W.;Lu,Z.-Y.;Fang,Y.-C.;Gu,Q.-Q.;Zhu,W.M.Chem.Biodiversity2007,4,2913–2919.）。
Figure BDA0000402161040000011
最近，青岛海洋大学的李德海教授等人成功地从福建沿海的Aspergilluseffuses H1-1中分离得到一种具有式（III）结构的真菌类物质Effusin A，该物质同样具有螺氮、氧-缩醛核心骨架，细胞毒性研究的过程中发现该化合物对BEL-7402细胞显示出一定的细胞毒性（Gao,H.;Liu,W.;Zhu,T.;Mo,X.;Mandi,A.;Kurtan,T.;Li,J.;Ai,J.;Gu,Q.;Li,D.Org.Biomol.Chem.2012,10,9501-9506.）。
螺氮、氧-缩醛骨架不仅在生物活性方面展示了其潜在的应用价值，已有的研究结果也证实，具有式（IV）结构的螺氮、氧-缩醛骨架的化合物是一类性能优异的分子光开关材料（张国峰;陈涛;李冲;龚文亮;Matthew P.,A.;朱明强有机化学2013,33,927-942）。
尽管螺氮、氧-缩醛类化合物在生物活性以及光开关材料方面现实了的诱人的应用前景，但是对其合成方法以及骨架多样性的研究还非常缺乏。
现有技术也公开了具有式（I）结构的天然产物Variecolortide的合成方法，该方法需要通过十多步的反应才能得到目标化合物，核心骨架的构建也是在最后的步骤才能实现（Kuttruff,C.A.;Zipse,H.;Trauner,D.Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,1402-1405.）。具有式（II）结构的天然产物Exiguamine也可以通过十多步的反应而获得（Volgraf,M.;Lumb,J.-P.;Brastianos,H.C.;Carr,G.;Chung,M.K.W.;Munzel,M.;Mauk,A.G.;Andersen,R.J.;Trauner,D.Nat.Chem.Biol.2008,4,535–537）。具有式（IV）结构的化合物核心骨架主要以2,3,3-三甲基-3H-吲哚和取代水杨醛为原料通过三步以上的反应而得到。但具有式（III）结构的真菌类物质Effusin A至今未见全合成的报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种螺氮、氧-缩醛类化合物以及该化合物的一种原料廉价易得、步骤少、效率高、反应具有极高的非对映选择性（dr>20:1）的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的螺氮、氧-缩醛类化合物，具有式（VI）所述的结构：
Figure BDA0000402161040000031
其中，R1为氢、C1～C10烷基或1',n'-亚烷基，n取2～10的整数；R2为C1～C10烷基；R3、R4为Br、Cl、F、I、氢、C1～C10烷基、C6～C9环烷基或C7～C12芳烷基。
本发明也提供了一种上述螺氮、氧-缩醛类化合物的制备方法，将5-苄基咪唑啉酮、多聚甲醛和取代苯酚在有机羧酸的催化作用下发生反应，一步反应即可得到螺氮、氧-缩醛类化合物，包括以下步骤：
将5-苄基咪唑啉酮、多聚甲醛、取代苯酚和有机羧酸混合，加入有机溶剂，40℃～100℃搅拌下进行反应，监测至一种原料消失即可停止反应，反应混合物经柱层析分离得到具有式（VI）结构的螺氮、氧-缩醛类化合物；
其中，所述多聚甲醛、取代苯酚、有机羧酸与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为2～5:0.8～1.4:0.3～1:1，所述5-苄基咪唑啉酮是指含有取代基的5-苄基咪唑啉酮，如式（V）结构所示：
Figure BDA0000402161040000032
其中，R1为氢、C1～C10烷基或1',n'-亚烷基，n取2～10的整数；R2为C1～C10烷基。
具体的，可参考下述的反应式：
Figure BDA0000402161040000041
其中，R1为氢、C1～C10烷基或1',n'-亚烷基，n取2～10的整数；R2为C1～C10烷基；R3、R4为Br、Cl、F、I、氢、C1～C10烷基、C6～C9环烷基或C7～C12芳烷基。
优选的，所述5-苄基咪唑啉酮为2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',4'-亚丁基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',5'-亚戊基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',6'-亚己基)-5-苄基咪唑啉-4-酮中的一种。
进一步的，所述5-苄基咪唑啉酮为2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',4'-亚丁基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',5'-亚戊基)-5-苄基咪唑啉-4-酮中的一种。
优选的，所述多聚甲醛与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为3～4:1。多聚甲醛作为反应中的N-烷基化试剂和关环试剂，其用量太少会严重影响反应的进行，增加其用量可以促进反应的进行，太过量对反应没有过多促进作用，反而增加成本。
优选的，所述取代苯酚为2,4-二甲基苯酚、2-叔丁基-4-甲基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、2,4-二溴苯酚、4-溴-2-氟苯酚、2-氯-4-甲氧基苯酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚中的一种。
优选的，所述取代苯酚与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为1～1.2:1。作为反应中的关环试剂，其用量太少会抑制产物的生成，适当增加其用量可以促进反应的进行，太过量的取代苯酚会造成副反应的增加。
优选的，所述有机羧酸为对硝基苯甲酸、乙酸、草酸、三氟乙酸、对甲基苯磺酸、三氟甲基磺酸、盐酸、扁桃酸中一种或两种以上的混合物。
优选的，所述有机羧酸与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为0.7～1:1。以有机羧酸作为催化剂时，较少的用量即可发挥有效的催化作用，但是，由于催化剂用量少，反应产时间较长，增加催化剂用量，可以极大增加反应速度。
优选的，所述的有机溶剂为甲苯。
优选的，所述反应的温度为80℃～100℃。
优选的，在反应过程中采用薄板层析（TLC）进行监测，监测至一种原料消失即可停止反应。
通过本发明提供的方法制备的螺氮、氧-缩醛类化合物具有式（VI）结构，根据背景技术部分文献的记载推测，该化合物具有潜在的细胞毒性，可以杀死一些病毒细胞。另外，从该化合物出发，通过结构的进一步优化，有望开发出具有潜在应用性的分子光开关材料。
与现有技术相比，本发明以5-苄基咪唑啉酮（可以由苯丙氨酸甲酯首先胺解，后与酮缩合的方法得到）、多聚甲醛和取代苯酚为原料，以有机羧酸为催化剂，一步反应即可得到含螺氮、氧-缩醛骨架的化合物。相同的化合物之前未见报道。该制备方法简单，产率中等至高。本发明以有机羧酸为催化剂，反应过程中无金属参与，因此得到的产物中不会出现金属残留，从而避免了对反应产物进行繁杂的后续处理。实验表明，采用本发明提供的方法制备螺氮、氧-缩醛类化合物时，产率可达50～89%。而且反应显示了极高的非对映选择性（dr>20:1）。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图2为本发明实施例2制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图3为本发明实施例3制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图4为本发明实施例4制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图5为本发明实施例5制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图6为本发明实施例6制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图7为本发明实施例7制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图8为本发明实施例8制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图9为本发明实施例9制备得到的产物的核磁共振氢谱图；
图10为本发明实施例10制备得到的产物的核磁共振氢谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例中5-苄基咪唑啉酮是根据文献（Leopold,S.;Tomkinson,N.C.O.Tetrahedron2011,67,4263-4267.）自己制备，其余各原料均为从市场上购得。
实施例1
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1466g(1.2mmol)2,4-二甲基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后停止反应，将反应产物经柱层析后，得到262mg1',2',2',3',6,8-六甲基-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为72%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图1，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,CDCl3)δ=7.37-7.27(m,3H,ArH),7.25-7.16(m,2H,ArH),6.77(d,J=6.3Hz,2H,ArH),4.28(t,J=14.4Hz,1H,CH),3.38(dd,J=13.3,4.7Hz,1H,oneof CH2),2.83(dd,J=15.7,4.7Hz,1H,one of CH2),2.74(s,3H,CH3),2.53(s,3H,CH3)2.23(s,3H,CH3),2.13(s,3H,CH3),1.41(s,3H,CH3),0.87(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3',6,8-六甲基-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例2
于25mL圆底烧瓶中加入0.2443g(1mmol)3-甲基-2-(1',4'-亚丁基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1466g(1.2mmol)2,4-二甲基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应，将反应产物经柱层析后，得到289mg1',3',6,8-四甲基-2'-(1'',4''-亚丁基)-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为74%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图2，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,CDCl3)δ=7.38-7.26(m,3H,ArH),7.25-7.17(m,2H,ArH),6.77(d,J=8.1Hz,2H,ArH),4.27(t,J=14.4Hz,1H,CH),3.38(dd,J=13.3,4.9Hz,1H,oneof CH2),2.82(dd,J=15.8,4.8Hz,1H,one of CH2),2.75(s,3H,CH3),2.52(s,3H,CH3),2.22(s,3H,CH3),2.13(s,3H,CH3),1.82-1.75(m,1H,RH),1.70-1.58(m,4H,RH),1.51-1.37(m,3H,RH)ppm。由上述谱图数据可知，所述产物为1',3',6,8-四甲基-2'-(1'',4''-亚丁基)-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例3
于25mL圆底烧瓶中加入0.2584g(1mmol)3-甲基-2-(1',5'-亚戊基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1466g(1.2mmol)2,4-二甲基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失结束反应，将反应产物经柱层析后，得到291mg1',3',6,8-四甲基-2'-(1'',4''-亚戊基)-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为72%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图3，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ=7.26(d,J=4.1Hz,4H,ArH),7.22-7.15(m,1H,ArH),6.74(d,J=11.0Hz,2H,ArH),4.04(t,J=14.4Hz,1H,CH),3.45(dd,J=13.3,4.8Hz,1H,one of CH2),2.81(s,3H,CH3),2.70(dd,J=15.5,4.9Hz,1H,one of CH2),2.58(s,3H,CH3),2.16(s,3H,CH3),2.05(s,3H,CH3),2.00-1.92(m,1H,RH),1.85-1.65(m,3H,RH),1.60-1.51(m,2H,RH),1.46-1.29(m,2H,RH),1.21-1.13(m,1H,RH),1.07-0.98(m,1H,RH)ppm。由上述谱图及谱图数据可知，所述产物为1',3',6,8-四甲基-2'-(1'',4''-亚戊基)-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例4
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1971g(1.2mmol)2-叔丁基-4-甲基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应，将反应产物经柱层析后，得到284mg1',2',2',3',6-五甲基-8-叔丁基-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为70%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图4，其谱图数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ=7.27(s,4H,ArH),7.21(s,1H,ArH),6.83(s,1H,ArH),6.75(s,1H,ArH),4.00(t,J=15.3Hz,1H,CH),3.53(dd,J=9.9,1.7Hz,1H,one ofCH2),2.78(dd,J=15.3,4.8Hz,1H,one of CH2),2.65(s,3H,CH3),2.55(s,3H,CH3),2.19(s,3H,CH3),1.37(s,3H,CH3),1.29(s,9H,C(CH3)3),0.70(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图及谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3',6-五甲基-8-叔丁基-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例5
于25mL圆底烧瓶中加入0.2443g(1mmol)3-甲基-2-(1',4'-亚丁基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1971g(1.2mmol)2-叔丁基-4-甲基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应，将反应产物经柱层析后，得到225mg1',3',6,-三甲基-2'-(1'',4''-亚丁基)-8-叔丁基-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为52%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图5，其谱图数据如下：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ=7.27(d,J=3.8Hz,4H,ArH),7.20(d,J=3.9Hz,1H,ArH),6.82(s,1H,ArH),6.73(s,1H,ArH),3.99(t,J=14.4Hz,1H,CH),3.54(dd,J=13.1,5.1Hz,1H,one of CH2),2.77(dd,J=15.7,5.0Hz,1H,one of CH2),2.67(s,3H,CH3),2.52(s,3H,CH3),2.18(s,3H,CH3),1.74-1.61(m,2H,CH2),1.61-1.53(m,2H,CH2),1.48-1.39(m,1H,CH2),1.31-1.23(m,12H,RH)ppm。由上述谱图数据可知，所述产物为1',3',6,-三甲基-2'-(1'',4''-亚丁基)-8-叔丁基-3-苯基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例6
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1658g(1.2mmol)2-甲氧基-4-甲基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应，将反应产物经柱层析后，得到213mg1',2',2',3',6-五甲基-3-苯基-8-甲氧基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为56%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图6，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ=7.27(d,J=3.9Hz,4H,ArH),7.23-7.17(m,1H,ArH),6.59(s,1H,ArH),6.48(s,1H,ArH),3.98(t,J=15.0Hz,1H,CH),3.69(s,3H,CH3),3.48(dd,J=13.2,5.0Hz,1H,one of CH2),2.73(dd,J=15.7,4.8Hz,1H,one ofCH2),2.65(s,3H,CH3),2.47(s,3H,CH3),2.20(s,3H,CH3),1.35(s,3H,CH3),0.77(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图及谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3',6-五甲基-3-苯基-8-甲氧基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例7
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.2163g(1.2mmol)4-甲氧基-2-叔丁基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应，将反应产物经柱层析后，得到258mg1',2',2',3'-四甲基-8-叔丁基-3-苯基-6-甲氧基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为61%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图7，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,CDCl3)δ=7.33-7.26(m,3H,ArH),7.26-7.16(m,2H,ArH),6.73(d,J=2.2Hz,1H,ArH),6.50(d,J=2.3Hz,1H,ArH),4.27(t,J=14.6Hz,1H,CH),3.74(s,3H,CH3),3.45(dd,J=13.3,5.1Hz,1H,one of CH2),2.91(dd,J=16.0,5.0Hz,1H,one of CH2),2.73(s,3H,CH3),2.58(s,3H,CH3),1.41(s,3H,CH3),1.34(s,9H,C(CH3)3),0.73(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3'-四甲基-8-叔丁基-3-苯基-6-甲氧基螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例8
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.1903g(1.2mmol)2-氯-4-甲氧基苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应，将反应产物经柱层析后，得到297mg1',2',2',3'-四甲基-3-苯基-6-甲氧基-8-氯螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为74%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图8，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,CDCl3)δ=7.34-7.27(m,3H,ArH),7.26-7.17(m,2H,ArH),6.77(s,1H,ArH),6.57(s,1H,ArH),4.31(t,J=12.0Hz,1H,CH),3.72(s,3H,CH3),3.40(dd,J=13.4,4.9Hz,1H,one of CH2),2.87(dd,J=15.9,4.8Hz,1H,one of CH2),2.74(s,3H,CH3),2.54(s,3H,CH3),1.45(s,3H,CH3),0.89(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图及谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3'-四甲基-3-苯基-6-甲氧基-8-氯螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例9
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.3023g(1.2mmol)2,4-二溴苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应将反应产物经柱层析后，得到439mg1',2',2',3'-四甲基-3-苯基-6,8-二溴螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为89%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图9，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,CDCl3)δ=7.45(s,1H,ArH),7.32-7.27(m,2H,ArH),7.25-7.18(m,3H,ArH),7.15(s,1H,ArH),4.34(t,J=15.0Hz,1H,CH),3.37(dd,J=13.3,4.8Hz,1H,one of CH2),2.86(dd,J=16.0,4.8Hz,1H,one of CH2),2.74(s,3H,CH3),2.54(s,3H,CH3),1.45(s,3H,CH3),0.88(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图及谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3'-四甲基-3-苯基-6,8-二溴螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
实施例10
于25mL圆底烧瓶中加入0.2183g(1mmol)2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、0.2292g(1.2mmol)4-溴-2-氟苯酚、0.0900g(3mmol)多聚甲醛和0.1671g(1mmol)对硝基苯甲酸，100℃条件下搅拌，TLC(薄板层析)检测，待原料消失后结束反应将反应产物经柱层析后，得到347mg1',2',2',3'-四甲基-3-苯基-8-氟-6-溴螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮，产率为80%。
对所述产物进行核磁共振分析，结果参见图10，其谱图数据如下：1H NMR(300MHz,CDCl3)δ=7.34-7.29(m,2H,ArH),7.28-7.21(m,3H,ArH),7.10-6.99(m,2H,ArH),4.30(t,J=15.0Hz,1H,CH),3.45(dd,J=13.2,5.1Hz,1H,one ofCH2),2.92(dd,J=16.2,5.0Hz,1H,one of CH2),2.77(s,3H,CH3),2.57(s,3H,CH3),1.42(s,3H,CH3),0.84(s,3H,CH3)ppm。由上述谱图及谱图数据可知，所述产物为1',2',2',3'-四甲基-3-苯基-8-氟-6-溴螺[苯并二氢吡喃-2,4'-咪唑啉]-5'-酮。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (12)

1.一种螺氮、氧-缩醛类化合物，具有式（VI）所述的结构：
Figure FDA0000402161030000011
其中，R1为氢、C1～C10烷基或1',n'-亚烷基，n取2～10的整数；R2为C1～C10烷基；R3、R4为Br、Cl、F、I、氢、C1～C10烷基、C6～C9环烷基或C7～C12芳烷基。
2.一种权利要求1所述螺氮、氧-缩醛类化合物的制备方法，其特征在于：将5-苄基咪唑啉酮、多聚甲醛、取代苯酚和有机羧酸混合，加入有机溶剂，40℃～100℃搅拌下进行反应，监测至一种原料消失即可停止反应，反应混合物经柱层析分离得到具有式（VI）结构的螺氮、氧-缩醛类化合物；
其中，所述多聚甲醛、取代苯酚、有机羧酸与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为2～5:0.8～1.4:0.3～1:1，所述5-苄基咪唑啉酮是指含有取代基的5-苄基咪唑啉酮，如式（V）结构所示：
Figure FDA0000402161030000012
其中，R1为氢、C1～C10烷基或1',n'-亚烷基，n取2～10的整数；R2为C1～C10烷基。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述5-苄基咪唑啉酮为2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',4'-亚丁基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',5'-亚戊基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',6'-亚己基)-5-苄基咪唑啉-4-酮中的一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述5-苄基咪唑啉酮为2,2,3-三甲基-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',4'-亚丁基)-5-苄基咪唑啉-4-酮、3-甲基-2-(1',5'-亚戊基)-5-苄基咪唑啉-4-酮中的一种。
5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：所述多聚甲醛与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为3～4:1。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述取代苯酚为2,4-二甲基苯酚、2-叔丁基-4-甲基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、2,4-二溴苯酚、4-溴-2-氟苯酚、2-氯-4-甲氧基苯酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚中的一种。
7.根据权利要求2或6所述的制备方法，其特征在于：所述取代苯酚与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为1～1.2:1。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述有机羧酸为对硝基苯甲酸、乙酸、草酸、三氟乙酸、对甲基苯磺酸、三氟甲基磺酸、盐酸、扁桃酸中一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求2或8所述的制备方法，其特征在于：所述有机羧酸与5-苄基咪唑啉酮的摩尔比为0.7～1:1。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为甲苯。
11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为80℃～100℃。
12.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在反应过程中采用薄板层析进行监测，监测至一种原料消失即可停止反应。
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