CN107129479B - 一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法 - Google Patents

一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，其反应通式如下：其技术方案是本发明由多取代的3‑炔‑1,2‑二醇在路易斯酸催化剂的作用下，加热一锅法合成环烷烃并呋喃类化合物;该合成方法起始原料制备简单，操作方便，除了终产物外，一系列转化过程中的中间体均无需分离和纯化，且使用的路易斯酸催化剂量极少，能减少资金和劳动力的投入量,为环烷基并[b]呋喃类化合物提供一种快简洁高效的制备方法。

Description

一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法。
背景技术
呋喃作为最简单的五元含氧杂环，广泛存在于天然产物、生物活性分子和功能材料中。与此同时，对于呋喃骨架的合成以及合成方法的研究也引起了许多人的关注，如经典的合成呋喃环的方法Paal-Knorr反应和Feist-Bnary反应，以及过去十年在可持续发展理念引导下的过渡金属催化的合成策略等。而在多取代呋喃骨架中，一类特别的结构-环烷基并[b]呋喃，也广泛的存在于许多生物活性分子中，例如对小鼠淋巴瘤L1210细胞具有细胞毒性的天然产物(–)-nakadomarinA以及具有抗菌活性的双萜虫草素和H+/K+ATP酶抑制剂等。鉴于环烷基并[b]呋喃结构良好的生物活性，构建和开发相关合成方法及策略也成为了人们的关注所在，如炔基，烯基或环丙基取代的羰基化合物的环化(J.Am.Chem.Soc.2004,126,11164-11165；Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,6704-6707；Chem.Commun,2011,47,6707-6709；J.Org.Chem.2013,78,910-919)，然而上述方法存在步骤繁琐，操作性复杂，副产物多，产物收率低且合成结构单一等方面的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有制备技术的缺陷，提供一种起始原料简单易制备，收率高，操作方便的环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法。
为此，本发明的技术方案为：
一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，将多取代的3-炔-1,2-二醇、路易斯酸催化剂，依次加入到有机溶剂中，加热条件下一锅法得到环烷基并[b]呋喃类化合物，反应式如反应式1所示:
其中：
(1)n＝1，2指用该方法合成的化合物为环戊基并[b]呋喃类化合物或者是环己基并[b]呋喃类化合物。
(2)R1、R2可为无任何取代基团的苯基，或者氢原子。
(3)R1可为2-吡啶基。
(4)R1为单取代苯基时，取代基可为苯环的邻、间、对各个位置独立取代的卤素、甲基、甲氧基、硝基、乙酰基、氰基、三氟甲基。
在上述方案中所用催化剂选自：(三苯基磷)一氯化金、三氟甲烷磺酸银、三氯化钌、三氯化铱、氯化亚铜、三氟甲烷磺酸酮、三氟甲磺酸镱、氯化金、1,3-双(2,6-二-异丙基苯基)亚氨唑-2-金(I)氯、六氟锑酸银、中的一种或两种，优选(三苯基磷)氯化金(I)、三氟甲烷磺酸银。
在上述方案中，所用的溶剂选自正己烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、四氯化碳、三氯甲烷、四氢呋喃中的一种，优选四氢呋喃。
在上述方案中，所选择加热的温度为25-120℃，维持时间为4-7小时，优选80℃，维持4小时。
在上述方案中，反应中各物质的摩尔量比为：使用一种催化剂时，多取代的3-炔-1,2-二醇：催化剂＝1：0.002-0.20；使用两种催化剂时，多取代的3-炔-1,2-二醇：催化剂1：催化剂2＝1：0.002-0.20：0.002-0.20。优选多取代的3-炔-1,2-二醇：催化剂＝1：0.01；或者多取代的3-炔-1,2-二醇：催化剂1：催化剂2＝1：0.01：0.01。
与现有技术相比，本发明提供技术方案将多取代的3-炔-1,2-二醇、路易斯酸催化剂，依次加入到有机溶剂中，加热回流条件下一锅法得到环烷烃并呋喃类化合物，该合成方法起始原料制备简单，操作方便，除了终产物外，一系列转化过程中的中间体均无需分离和纯化，且使用的路易斯酸催化剂量极少，能减少资金和劳动力的投入量。因此本发明有良好的实用价值和社会经济效率，对同类产品及下游产品的工艺开发具有很好的借鉴意义。
附图说明
图1本发明实施例1提供的13C NMR谱图；
图2本发明实施例1提供的1H NMR谱图；
图3本发明实施例2提供的13C NMR谱图；
图4本发明实施例2提供的1H NMR谱图；
图5本发明实施例3提供的13C NMR谱图；
图6本发明实施例3提供的1H NMR谱图；
图7本发明实施例4提供的13C NMR谱图；
图8本发明实施例4提供的1H NMR谱图；
图9本发明实施例5提供的13C NMR谱图；
图10本发明实施例5提供的1H NMR谱图；
图11本发明实施例6提供的13C NMR谱图；
图12本发明实施例6提供的1H NMR谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
将1-(1-羟基-3-苯基-2-丙炔基)环丁醇(100mg，0.5mmol)搅拌并溶解于四氢呋喃(3mL)中，依次加入路易斯酸催化剂PPh3AuCl(2.5mg，0.005mmol)和AgOTf(1.3mg，0.005mmol)，在70℃条件下继续反应4小时。之后用水(2mL)淬灭，再用二氯甲烷萃取后，用水洗涤，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，用硅胶柱浓缩即得到白色固体(78mg，86％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(400MHz,acetone-d6)δ7.64(d,J＝7.2Hz,2H),7.42–7.31(m,2H),7.27–7.16(m,1H),6.69(s,1H),2.74–2.70(m,2H),2.57–2.53(m,2H),2.48–2.43(m,2H)；13C NMR(101MHz,acetone-d6)δ160.46,158.49,132.93,129.69,128.71,127.68,123.86,104.81,28.47,25.29,24.13；熔程为53.8℃–54.2℃。
实施例2
将1-(1-羟基-3-(4-(三氟甲基)苯基)-2-丙炔基)环丁醇(100mg，0.5mmol)搅拌并溶解于四氢呋喃(3mL)中，依次加入路易斯酸催化剂PPh3AuCl(1.8mg，0.005mmol)和AgOTf(0.96mg，0.005mmol)，在70℃条件下继续反应4小时。之后用水(2mL)淬灭，再用二氯甲烷萃取后，用水洗涤，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，用硅胶柱浓缩即得到黄色固体(58mg，62％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(400MHz,acetone-d6)δ7.83(d,J＝8.4Hz,2H),7.69(d,J＝8.4Hz,2H),6.90(s,1H),2.77–2.74(m,2H),2.60–2.56(m,2H),2.52–2.44(m,2H)；13C NMR(101MHz,acetone-d6)δ162.11,156.87,136.30,129.27,128.71,128.38,126.93,126.77,126.73,126.69,126.65,124.23,124.03,107.30,28.45,25.28,24.00；熔程为81.2℃–81.9℃。
实施例3
将1-(1-羟基-3-苯基-2-丙炔基)环戊醇(100mg，0.5mmol)搅拌并溶解于四氢呋喃(3mL)中，依次加入路易斯酸催化剂PPh3AuCl(2.2mg，0.005mmol)和AgOTf(1.2mg，0.005mmol)，在70℃条件下继续反应4小时。之后用水(2mL)淬灭，再用二氯甲烷萃取后，用水洗涤，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，用硅胶柱浓缩即得到无色油状液体(40mg，44％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(400MHz,acetone-d6)δ7.70–7.60(m,2H),7.40–7.31(m,2H),7.25–7.15(m,1H),6.62(s,1H),2.64–2.60(m,2H),2.46–2.42(m,2H),1.89–1.81(m,2H),1.77–1.70(m,2H)；13C NMR(101MHz,acetone-d6)δ152.81,151.95,132.88,130.04,128.02,124.40,120.46,107.64,24.35,24.30,23.23。
实施例4
将1-(1-羟基-3-(4-氯苯基)-2-丙炔基)环丁醇(100mg，0.5mmol)搅拌并溶解于四氢呋喃(3mL)中，依次加入路易斯酸催化剂PPh3AuCl(2.2mg，0.005mmol)和AgOTf(1.2mg，0.005mmol)，在70℃条件下继续反应4小时，之后用水(2mL)淬灭，再用二氯甲烷萃取后，用水洗涤，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，用硅胶柱浓缩即得到白色固体(85mg，92％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.37(d,J＝8.4Hz,2H),7.28(d,J＝8.8Hz,2H),4.56(s,1H),2.62(s,2H),2.35–2.29(m,2H),2.15–2.09(m,2H),1.92–1.82(m,1H),1.73–1.66(m,1H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ134.75,133.07,128.69,120.71,87.71,84.56,76.59,68.11,32.19,31.85,11.97。
实施例5
将1-(1-羟基-3-苯基-2-丙炔基)-3-苯基环丁醇(100mg，0.5mmol)搅拌并溶解于四氢呋喃(3mL)中，依次加入路易斯酸催化剂PPh3AuCl(1.8mg，0.005mmol)和AgOTf(0.92mg，0.005mmol)，在70℃条件下继续反应4小时，再用二氯甲烷萃取后，用水洗涤，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，用硅胶柱浓缩即得到无色无定形固体(41mg，78％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(400MHz,acetone-d6)δ7.68(d,J＝7.4Hz,2H),7.44–7.17(m,8H),6.75(s,1H),4.17–4.04(m,1H),3.23(dd,J＝15.6,9.2Hz,1H),3.06(dd,J＝14.8,8.8Hz,1H),2.91–2.78(m,1H),2.67–2.62(m,1H)；13C NMR(101MHz,acetone-d6)δ158.63,158.51,147.23,132.80,129.73,129.56,127.84,127.81,127.58,127.31,123.93,104.73,49.18,34.60,33.82。
实施例6
将1-(1-羟基-3-吡啶基-2-丙炔基)环丁醇(100mg，0.5mmol)搅拌并溶解于四氢呋喃(3mL)中，依次加入路易斯酸催化剂PPh3AuCl(2.4mg，0.005mmol)和AgOTf(1.3mg，0.005mmol)，在70℃条件下继续反应4小时。之后用水(2mL)淬灭，再用二氯甲烷萃取后，用水洗涤，硫酸镁等干燥剂干燥，旋转蒸发仪浓缩，用硅胶柱浓缩即得到无色晶状固体(38mg，42％)。
产物检测数据如下：
1H NMR(400MHz,acetone-d6)δ8.51–8.49(m,1H),7.78–7.74(m,1H),7,63–7.61(m,1H),7.18–7.15(m,1H),6.95(s,1H),2.76–2.72(m,2H),2.59–2.55(m,2H),2.51–2.43(m,2H)；13C NMR(101MHz,acetone-d6)δ161.87,158.72,150.98,150.55,137.51,129.01,122.37,118.20,107.92,28.43,25.27,24.00；熔程为85.9℃–86.3℃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，其特征在于，将多取代的3-炔-1，2-二醇，路易斯酸催化剂，依次加入到有机溶剂中，加热至70-80℃，反应为4-7h得到环烷基并[b]呋喃类化合物，反应式如反应式1所示：
其中：
(1)n＝1，2指用该方法合成的化合物为环戊基并[b]呋喃类化合物或者是环己基并[b]呋喃类化合物；
R1为苯基或者单取代苯基或2-吡啶基；并且，当R1为单取代苯基时，取代基为苯环的邻、间、对各个位置独立取代的卤素、甲基、甲氧基、硝基、乙酰基、氰基、三氟甲基；
R2为苯基或者氢原子；
所述的路易斯酸催化剂为(三苯基磷)一氯化金和三氟甲烷磺酸银的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂为正己烷或1，2-二氯乙烷或甲苯或四氯化碳或三氯甲烷或四氢呋喃的其中之一。
3.根据权利要求1所述的一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，其特征在于，所述的多取代的3-炔-1，2-二醇与催化剂的摩尔比为1∶0.002～0.40。
4.根据权利要求2所述的一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂为四氢呋喃。
5.根据权利要求1所述的一种环烷基并[b]呋喃类化合物的合成方法，其特征在于，所述的反应温度为80℃，反应时间4小时。
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Granted publication date: 20190830