CN111646964B - 一种碱催化的合成2h-吡喃-2-酮衍生物新方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱催化的合成2H‑吡喃‑2‑酮衍生物新方法。以1,2‑二氯乙烷为溶剂、硫叶立德为亲核试剂，在碱催化下，通过插入反应高效的形成C‑C键并环合成2H‑吡喃‑2‑酮衍生物。与其它方法相比，本方法原料易得、步骤简单，是一种快速、简便、有效的制备2H‑吡喃‑2‑酮母环的方法，具有广阔的应用前景。

Description

一种碱催化的合成2H-吡喃-2-酮衍生物新方法
技术领域
本发明涉及一种碱催化的插入反应高效的形成C-C键并环合成2H-吡喃-2-酮衍生物的合成新方法，属于有机合成化学技术领域。
背景技术
2H-吡喃-2-酮是一类常见的生物活性分子，其母环广泛存在于药物、天然化合物中，具有抗鼻病毒、抗HIV等活性。因此，对这类化合物的研究是一个热点问题，许多的研究者都曾致力于此母环的合成，但已报道的反应存在步骤繁琐、条件苛刻、收率低、官能团适用性差等缺点。因此，需要新的方法去丰富这一母环结构的合成。
近年来，化学家们对具有张力的小环的进行了较广泛的研究，尤其是三元环和五元环，它们被广泛认为是一类可以被活化的偶联试剂。而在其中，环丙烯酮，由于其独特的反应活性（不仅可以被亲电基团进攻，也可被亲核基团进攻），已经被广泛应用于有机合成领域。
此外，硫叶立德因其独特的反应活性也受到了广泛的关注。由于具有安全性、稳定性和易合成等优点，最近成为官能团化研究的热点。许多生物活性的母环都可以通过与硫叶立德的反应而被合成出来(Angew Chem Int Ed Engl2017, 56(42), 13117;Org Lett2018,20 (8), 2160;Org Lett2018,20 (18), 5981)，但未有报道将其运用于2H-吡喃-2-酮环及其衍生物的构建。
发明内容
针对现有合成技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种以硫叶立德作为亲核试剂，环丙烯酮作为被进攻试剂，碱催化下，通过环合反应一步高效的构建了2H-吡喃-2-酮衍生物。解决了传统合成方法中步骤冗长、底物兼容性差、低原子利用率、成本较高等问题。本发明原料易得，步骤简单，是一种温和、快速、简便、有效的制备2H-吡喃-2-酮母环的方法，具有广阔的应用前景。
本发明的化学反应式如下所示：
Figure SMS_1
（1）在洁净的反应器中依次加入硫叶立德类化合物、环丙烯酮类化合物、碱和溶剂，放入100 ℃搅拌锅里搅拌24 h。
（2）反应结束后，浓缩，残留物采用硅胶柱层析分离纯化即得产品。
步骤（1）中的碱为醋酸钠、醋酸铯、碳酸铯、特戊酸钾、乙酸钾、叔丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或一种以上。
步骤（1）中的溶剂为1，2-二氯乙烷、乙腈、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮等中的一种或一种以上。
步骤（1）中硫叶立德类化合物 : 环丙烯酮化合物 : 碱的摩尔比为1 : (1.0-2.0) : (1.0-2.0)。
用核磁共振氢谱（1H NMR）、碳谱（13C NMR）以及高分辨质谱证实了在芳杂环上形成C-C键以及环合成2H-吡喃-2-酮衍生物的结构。其中核磁共振图采用Varian INOVA-400 型核磁共振仪测定，以四甲基硅烷（TMS）为内标（δ 0 ppm），氘代DMSO为溶剂；高分辨质谱用Agilent 1946B质谱仪测定。
具体实施方法
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明，有助于对本发明的理解。但并不能以此来限制本发明的权利范围，而本发明的权利范围应以权利要求书阐述的为准。
实施案例1：
Figure SMS_2
在洁净的反应器中依次加入对甲基苯基硫叶立德（105 mg, 0.50 mmol）、二苯基环丙烯酮（154 mg， 0.75 mmol）、醋酸钠（43mg， 0.5 mmol）、1,2-二氯乙烷(2 mL)，放入100℃锅里搅拌24 h。反应结束后，采用硅胶柱层析分离纯化即得黄色固体粉末，收率80%。1HNMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 7.86 (d,J= 8.0 Hz, 2H), 7.31 (d,J= 8.0 Hz, 2H), 7.27- 7.16 (m, 8H), 7.13 (s, 1H), 7.13 – 7.09 (m, 2H), 2.34 (s, 3H)；13C NMR (101MHz, DMSO-d 6) δ 162.1, 158.0, 153.3, 141.4, 137.8, 134.6, 131.2, 130.2,130.0, 129.1, 128.7, 128.6, 128.2, 127.9,125.9, 122.5, 104.9, 21.5；HRMS(ESI):m/z计算值C24H18O2: [M+H+] 339.1380；实测值339.1381。
实施案例2：
Figure SMS_3
在洁净的反应器中依次加入间甲基苯基硫叶立德（105 mg, 0.50 mmol）、二苯基环丙烯酮（154 mg， 0.75 mmol）、醋酸钠（43mg， 0.5 mmol）、1,2-二氯乙烷(2 mL)，放入100℃锅里搅拌24 h。反应结束后，采用硅胶柱层析分离纯化即得黄色固体粉末，收率89%。1HNMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 7.81 (s, 1H), 7.76 (d,J= 8.0 Hz, 1H), 7.39 (t,J= 7.6Hz, 1H), 7.31 (d,J= 7.6 Hz, 1H), 7.28 - 7.22 (m, 3H), 7.22 – 7.18 (m, 5H),7.17 (s, 1H), 7.11 (dd,J= 7.2, 2.8 Hz, 3H), 2.36 (s, 3H)；13C NMR (101 MHz,DMSO-d 6) δ 162.1, 157.9, 153.2, 139.0, 137.7, 134.6, 132.0, 131.4, 131.2,129.5, 129.3, 129.2, 128.7, 128.2, 127.9, 126.4, 123.1, 122.8, 105.5, 21.4；HRMS (ESI):m/z计算值C24H18O2: [M+H+] 339.1380；实测值339.1380。
实施案例3：
Figure SMS_4
在洁净的反应器中依次加入间氯苯基硫叶立德（115 mg, 0.50 mmol）、二苯基环丙烯酮（154 mg， 0.75 mmol）、醋酸铯（96mg， 0.5 mmol）、1,2-二氯乙烷(2 mL)，放入100℃锅里搅拌24 h。反应结束后，采用硅胶柱层析分离纯化即得黄色固体粉末，收率74%。1HNMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 8.05 (s, 1H), 7.92 (d,J= 6.8 Hz, 1H), 7.53 (d,J= 7.2Hz, 2H), 7.32 (s, 1H), 7.29 - 7.16 (m, 8H), 7.16 - 7.08 (m, 2H)；13C NMR (101MHz, DMSO-d 6) δ 161.8, 155.9, 152.9, 137.4, 134.5, 134.4, 133.5, 131.4,131.2,130.9, 129.4, 129.2, 128.6, 128.3, 128.0, 125.6, 124.5, 123.7, 106.6；HRMS (ESI):m/z计算值C23H15ClO2: [M+H+] 359.0833；实测值359.0832。
实施案例4：
Figure SMS_5
在洁净的反应器中依次加入苯基硫叶立德（98 mg, 0.50 mmol）、二苯基环丙烯酮（154 mg， 0.75 mmol）、醋酸铯（96mg， 0.5 mmol）、1,2-二氯乙烷(2 mL)，放入100 ℃锅里搅拌24 h。反应结束后，采用硅胶柱层析分离纯化即得黄色固体粉末，收率72%。1H NMR(400 MHz, Chloroform-d) δ 7.91 (dd,J= 7.2, 3.6 Hz, 1H), 7.53 - 7.45 (m, 3H),7.29 - 7.26 (m, 2H), 7.24 - 7.13 (m, 8H), 6.84 (s, 1H)；13C NMR (101 MHz,Chloroform-d) δ 162.7, 158.3, 152.7, 137.8, 133.8, 131., 130.9, 130.8, 129.0,128.7, 128.7, 128.4, 128.0, 127.7, 125.6, 123.2, 105.0；HRMS (ESI):m/z计算值C23H16O2: [M+H+] 325.1223；实测值325.1223。

Claims (3)

1.一种碱催化的合成2H-吡喃-2-酮衍生物方法，其特征在于在碱催化下，以环丙烯酮类化合物为起始原料，以硫叶立德为进攻试剂，通过插入反应高效的形成C-C键并环合成2H-吡喃-2-酮衍生物，其化学反应式为：
Figure QLYQS_1
其中：
R1为氢、甲基、乙基或卤素；
R2为苯基；
碱为醋酸钠、醋酸铯、碳酸铯、特戊酸钾、乙酸钾、叔丁醇钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或一种以上；
溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、甲苯、乙腈、丙酮的一种或一种以上。
2.根据权利要求1所述的2H-吡喃-2-酮衍生物的合成方法，其特征在于采用如下制备步骤：
在洁净的反应器中依次加入硫叶立德化合物、环丙烯酮化合物、碱和溶剂，在100℃搅拌反应24 h；反应结束后，加入硅胶，采用硅胶柱层析分离纯化即得产品。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述硫叶立德类化合物、环丙烯酮化合物、碱的摩尔比为1 : (1.0-2.0) : (1.0-2.0)。
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