TW202348223A - 萘醌五元稠環化合物及其製備方法 - Google Patents
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一種萘醌五元稠環化合物具有以下式(1)的結構：
。R
1選自氫基、4-氯基及5-氯基組成的群組，n為1或2。R
2選自苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基組成的群組。X選自
及
組成的群組，*表示連接鍵，R
3選自苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基組成的群組。Y選自
、
及
組成的群組，*表示連接鍵，R
4選自甲基、甲氧基及乙氧基組成的群組，PAr
3選自三環己基膦基、三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基組成的群組。
Description
本揭示內容是關於一種萘醌五元稠環化合物及其製備方法。
萘醌（Naphthoquinone）藉由將萘上雙鍵轉化為接上氧的羰基而形成具共軛體系的二酮結構，例如如下所示的1,4-萘醌（Naphthalene-1,4-dione）：
。
具有上述萘醌結構的化合物及其衍生物具多種特性，包括可抗癌、抗菌、抗真菌、抗病毒、抗瘧疾、殺真菌和抗炎等。因此亟需開發多種製備方法以形成具有不同取代基的萘醌化合物及其衍生物，其中藉由環擴張（Ring Expansion）的方法可製備具較大分子量和/或較難得到的藥物分子，藉此提升發掘不同碳環結構並應用於藥物領域的速度。
然而受到活化位置的限制，製備具良好官能基耐受性（Functional Group Tolerance）的萘醌結構化合物及其衍生物並不容易，使所得萘醌結構化合物及其衍生物在後續應用上亦受到限制。此外以往製備萘醌結構化合物及其衍生物的方法使用重金屬催化，例如銀或銅催化，不僅造成環境汙染、經濟成本高，亦可能在生物體內殘留，因此不適合做為藥物的製備方法。
因此開發具良好官能基耐受性的萘醌結構化合物及其衍生物，且反應條件溫和並具高產率的製備方法就顯得至關重要，其中製備方法亦必須簡單安全，原料取得容易，以符合高的原子經濟性（Atom Economy）。
本揭示內容是關於一種萘醌五元稠環化合物，具有以下式(1)的結構：
式(1)，
R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。X選自由
及
所組成的群組，其中*表示連接鍵，以及R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。Y選自由
、
及
所組成的群組，其中*表示連接鍵，R
4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組，以及PAr
3選自由三環己基膦基、三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基所組成的群組。
在一些實施方式中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(2)的結構：
式(2)，
R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。R
4選自由甲氧基及乙氧基所組成的群組。PAr
3為三環己基膦基。
在一些實施方式中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(3)的結構：
式(3)，
R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。PAr
3選自由三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基所組成的群組。
在一些實施方式中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(4)的結構：
式(4)，
R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。
在一些實施方式中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(5)的結構：
式(5)，
R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。R
4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組。
本揭示內容是關於一種製備萘醌五元稠環化合物之方法，在一些實施方式中方法包括以下操作。混合具有以下式(A)的結構的1,3-茚滿二酮化合物、具有以下式(B)的結構的二炔化合物、三芳香基膦及第一有機溶劑，以形成混合物：
式(A)，
式(B)，
其中R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。R
4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組。以及在0°C至30°C下反應混合物6小時至24小時。
在一些實施方式中，R
4選自由甲氧基及乙氧基所組成的群組，並在0°C至27°C下反應混合物6小時至24小時。
在一些實施方式中，三芳香基膦為三環己基膦，以及第一有機溶劑為甲苯、四氫呋喃或其組合，以形成具有式(2)的萘醌五元稠環化合物。
在一些實施方式中，方法更包括將具有式(2)的萘醌五元稠環化合物與間氯過氧苯甲酸及第二有機溶劑混合，並在20°C至30°C下反應30分鐘至1小時，以形成具有式(5)的萘醌五元稠環化合物。
在一些實施方式中，R
4為甲基，並在20°C至30°C下反應混合物12小時至24小時。
在一些實施方式中，三芳香基膦為三苯基膦、三間甲苯基膦、三對甲苯基膦、三對氟苯基膦、三對氯苯基膦、二苯基甲苯基膦或其組合，以及第一有機溶劑為甲苯、四氫呋喃、1,4-二氧陸圜、二氯甲烷、乙腈、苯或其組合，以形成具有式(3)的萘醌五元稠環化合物及具有式(4)的萘醌五元稠環化合物。
在一些實施方式中，方法更包括將具有式(3)的萘醌五元稠環化合物與間氯過氧苯甲酸及第二有機溶劑混合，並在20°C至30°C下反應30分鐘至1小時，以形成具有式(5)的萘醌五元稠環化合物。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對本揭露的實施態樣與具體實施例做出說明性的描述，這並非限制實施本揭露的具體實施例為唯一形式。本揭露的實施例在有益的情形下可相互組合或取代，也可對本揭露的實施例附加其他的實施例，無須進一步記載或說明。
本揭示內容提供一種萘醌五元稠環化合物，具有以下式(1)的結構：
式(1)。在式(1)中，R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，而n為1或2，表示R
1為1個或2個。當R
1為2個時，表示其各自獨立鍵結於如上所示的苯環上。下文的(R
1)
n的表示方式同理，不再贅述。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。X選自由
及
所組成的群組，其中*表示連接鍵，以及R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。Y選自由
、
及
所組成的群組，其中*表示連接鍵，R
4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組，以及PAr
3選自由三環己基膦基（PCy
3）、三苯基膦基（PPh
3）、三間甲苯基膦基（P(m-tolyl)
3）、三對甲苯基膦基（P(p-tolyl)
3）、三對氟苯基膦基（P(p-F-Ph)
3）、三對氯苯基膦基（P(p-Cl-Ph)
3）及二苯基甲苯基膦基（PPh
2(p-tolyl)）所組成的群組。本揭示內容提供的新穎的萘醌五元稠環化合物，具有良好的官能基耐受性，因此具諸多應用。下文詳細說明本揭示內容的萘醌五元稠環化合物。
在一些實施例中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(2)的結構：
式(2)。在式(2)中，R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。R
4選自由甲氧基及乙氧基所組成的群組。PAr
3為三環己基膦基。
更詳細地說，在一些實施例中，具有式(2)的萘醌五元稠環化合物如下，其中Me為甲基、Et為乙基、Ph為苯基、PCy
3為三環己基膦基以及
tBu為叔丁基：
上述實施例中，
的名稱為2-(4,9-二氧代-3,3a-二苯基-3a,9-二氫-4H-環戊二烯[b]萘-1-基）-2-(三環己基-λ5-膦烯）乙酸甲酯（Methyl 2-(4,9-dioxo-3,3a-diphenyl-3a,9-dihydro-4H-cyclopenta[b]naphthalen-1-yl)-2-(tricyclohexyl-λ5-phosphaneylidene)acetate），下文將其結構稱為式(2’)。具有式(2’)的萘醌五元稠環化合物的分子式為C
46H
51O
4P，質譜測得分子帶一氫正離子時的質荷比（m/z）為699.3603。紅色固體。熔點為147°C至150°C。層析測得R
f值為0.28，使用體積比7:3的己烷:乙酸乙酯作為沖提液。氫譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括7.98（d，J=6.8 Hz，1H）、7.84（d，J=7.6 Hz，1H）、7.55-7.48（m，2H）、7.38-7.35（m，2H）、7.24（d，J=6 Hz，2H）、7.18（d，J=6.8 Hz，2H）、7.07-7.01（m，3H）、6.69（s，1H）、3.64（s，3H）、2.80-2.66（m，3H）、2.34-2.20（m，3H）、1.92-1.86（m，3H）、1.78-1.70（m，9H）、1.61-1.45（m，6H）、1.35-1.23（m，4H）以及1.20-1.14（m，5H）。碳譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括196.5、176.6、171.4（d，J
P-C=16.3 Hz)、156.1、155.9（d，J
P-C=7.6 Hz)、138.3、137.9、136.5、135.5、135.4、135.4、133.1、131.5、128.5(d，J
P-C=12.1 Hz)、128.0、127.9、127.8、127.1、127.1、127.0、126.1、77.9、50.1、44.8（d，JP-C=107 Hz)、32.9（d，J
P-C=47.8 Hz)、27.9、27.9（d，J
P-C=33.3 Hz)、27.4、27.3以及26.0。紅外光譜測得以cm
-1為單位表示的峰位置包括2931、1693、1637以及1128。具有式(2’)的萘醌五元稠環化合物的製備方法將於下文的實施例1中闡述。
在一些實施例中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(3)的結構：
式(3)。在式(3)中，R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。PAr
3選自由三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基所組成的群組。
更詳細地說，在一些實施例中，具有式(3)的萘醌五元稠環化合物如下，其中Me為甲基、Ph為苯基、
tBu為叔丁基以及PAr
3選自由三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基所組成的群組：
上述實施例中，
的名稱為1-(2-氧代-1-(三苯基膦烯)丙基)-3,3a-二苯基-3a氫-環戊二烯[b]萘-4,9-二酮（1-(2-oxo-1-(triphenylphosphoranyl idene)propyl)-3,3a-diphenyl-3aH-cyclopenta[b]naphthalene-4,9-dione），下文將其結構稱為式(3’)。具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物的分子式為C
46H
34O
3P，質譜測得分子帶一氫正離子時的質荷比（m/z）為665.2243。橘色固體。熔點為114°C至116°C。層析測得R
f值為0.44，使用乙酸乙酯作為沖提液。氫譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括8.06-8.00（m，1H）、7.93-7.87（m，1H）、7.66（dd，J=12.7，7.6 Hz，6H）、7.62-7.57（m，2H）、7.47（t，J=7.3 Hz，3H）、7.41（dt，J=9.5，4.6 Hz，6H）、7.10（dd，J=14.4，6.2 Hz，6H）、6.99（d，J=7.0 Hz，2H）、6.91（d，J=7.3 Hz，2H）、6.03（s，1H）以及2.31（s，3H）。碳譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括196.0、192.3、178.5、154.7、154.5（d，
3J
PC=12.4 Hz）、139.0（d，
1J
PC=119.0 Hz）、137.5、136.6、136.5（d，
4J
PC=2.9 Hz）、134.8、133.7（d，
2J
PC=9.9 Hz）、133.4、132.3、132.1（d，
2J
PC=9.7 Hz）、131.8（d，
4J
PC=3.0 Hz）、128.8（d，
3J
PC=12.2 Hz）、128.7、127.9、127.7、127.6、127.3、127.2、126.7、126.5、126.2、125.6、70.7（d，
1J
PC=112.0 Hz）以及26.3（d，
3J
PC=7.5 Hz）。磷譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括15.7。紅外光譜測得以cm
-1為單位表示的峰位置包括2955、1734、1590以及1250。具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物的製備方法將於下文的實施例2中闡述。
在一些實施例中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(4)的結構：
式(4)。在式(4)中，R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。
更詳細地說，在一些實施例中，具有式(4)的萘醌五元稠環化合物如下，其中Me為甲基、Ph為苯基、以及
tBu為叔丁基：
上述實施例中，
的名稱為1-甲基-3a-苯基-3-(苯乙炔基)-3a氫-環戊二烯[b]萘-4,9-二酮（1-methyl-3a-phenyl-3-(phenylethynyl)-3aH-cyclopenta[b]naphthalene-4,9-dione），下文將其結構稱為式(4’)。具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物的分子式為C
28H
18O
2，質譜測得分子帶一正電時的質荷比（m/z）為386.1315。黃色固體。熔點為74°C至76°C。層析測得R
f值為0.40，使用體積比為9:1的己烷:乙酸乙酯作為沖提液。氫譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括8.08（d，J=7.7 Hz，1H）、7.88（d，J=7.0 Hz，1H）、7.59-7.53（m，2H）、7.44-7.43（m，2H）、7.34-7.32（m，2H）、7.30-7.29（m，3H）、7.19（t，J=7.7，6.3 Hz，2H）、7.16-7.13（m， 1H）、6.66（s， 1H）以及2.49（s， 3H）。碳譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括191.7、182.4、 155.1、140.2、139.2、138.5、136.7、135.9、135.4、133.6、133.2、131.6、129.0、128.8、128.3、128.2、127.4、126.9、126.1、122.8、101.6、85.4、78.7以及14.8。紅外光譜測得以cm
-1為單位表示的峰位置包括2918、1736、1466以及1181。具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物的製備方法將於下文的實施例2中闡述。值得注意的是，實施例2的製備方法不僅可得到具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物亦可得到具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物。
在一些實施例中，萘醌五元稠環化合物具有以下式(5)的結構：
式(5)。在式(5)中，R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。R
4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組。
更詳細地說，在一些實施例中，具有式(5)的萘醌五元稠環化合物如下，其中Me為甲基、Et為乙基、Ph為苯基以及
tBu為叔丁基：
上述實施例中，
的名稱為2-(3a-(4-氰基苯基)-4,9-二氧代-3-苯基-3a,9-二氫-4H-環戊二烯[b]萘-1-基）-2-氧代乙酸乙酯（ethyl 2-(3a-(4-cyanophenyl)-4,9-dioxo-3-phenyl-3a,9-dihydro-4H-cyclopenta[b]naphthalen-1-yl)-2-oxoacetate），下文將其結構稱為式(5’)。具有式(5’)的萘醌五元稠環化合物的分子式為C
30H
20NO
5，質譜測得分子帶一氫正離子時的質荷比（m/z）為474.1336。黃色固體。熔點為214°C至217°C。層析測得R
f值為0.40，使用體積比為9:1的己烷:乙酸乙酯作為沖提液。氫譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括7.84（s，1H）、7.99-7.98（m，2H）、7.86-7.83（m，2H）、7.27（dd，J=2，6.8 Hz，2H）、7.31-7.27（m，3H）、7.25-7.22（m，2H）、4.24（q，J=7.2 Hz 2H）以及1.36（t，J=7.2 Hz，3H）。碳譜測得以ppm為單位表示的峰位置包括194.4、176.9、160.4、155.6、148.8、146.6、143.4、143.2、138.0、136.1、132.3、132.2、129.3、129.0、128.7、128.4、124.2、118.0、112.4、79.3、62.6以及13.9。紅外光譜測得以cm
-1為單位表示的峰位置包括2982、1732、1708、1651以及1127。具有式(5’)的萘醌五元稠環化合物的製備方法將於下文的實施例3中闡述。
本揭示內容亦提供一種製備上述萘醌五元稠環化合物之方法，方法包括以下操作。混合具有式(A)的結構的1,3-茚滿二酮化合物、具有式(B)的結構的二炔化合物、三芳香基膦及第一有機溶劑，以形成混合物。以及在0°C至30°C下反應混合物6小時至24小時。式(A)及式(B)分別如下：
式(A)，
式(B)。在式(A)及式(B)中，R
1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2。R
2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組。R
3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。R
4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組。本揭示內容提供的新穎的方法使用三芳香基膦介導二炔化合物與1,3-茚滿二酮化合物進行反麥可加成（Anti-Michael Addition），得到罕見的[2+3]環化反應，反應條件溫和，產物具高產率，且原料容易取得，符合高的原子經濟性。需注意的是，不同於傳統麥可加成（Michael Addition）反應在β位置進行加成反應，本揭示內容的反麥可加成反應在α位置進行加成反應。下文詳細說明本揭示內容提供的方法。
在一些實施例中，為了形成上述具有式(2)的萘醌五元稠環化合物，R
4選自由甲氧基及乙氧基所組成的群組，並在0°C至27°C下反應混合物6小時至24小時，其中三芳香基膦為三環己基膦以及第一有機溶劑為甲苯、四氫呋喃或其組合。需注意的是，反應溫度高於27°C可能使反應物分解，無法形成產物；反應溫度低於0°C可能使反應活化能過低，亦無法形成產物。
在一些實施例中，方法更包括將具有式(2)的萘醌五元稠環化合物與間氯過氧苯甲酸及第二有機溶劑混合，並在20°C至30°C下反應30分鐘至1小時，以形成具有上述式(5)的萘醌五元稠環化合物。在一些實施例中，第二有機溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、三氯甲烷、苯或其組合。
在一些實施例中，為了形成上述具有式(3)的萘醌五元稠環化合物以及上述具有式(4)的萘醌五元稠環化合物，R
4為甲基，並在20°C至30°C下反應混合物12小時至24小時，其中三芳香基膦為三苯基膦、三間甲苯基膦、三對甲苯基膦、三對氟苯基膦、三對氯苯基膦、二苯基甲苯基膦或其組合，以及第一有機溶劑為甲苯、四氫呋喃、1,4-二氧陸圜、二氯甲烷、乙腈、苯或其組合。需注意的是，反應溫度高於30°C可能使反應物分解，無法形成產物；反應溫度低於20°C可能使反應活化能過低，亦無法形成產物。另需注意的是，三芳香基膦進攻上述具有式(B)的二炔化合物的α位置，使形成的碳負離子共振至β位置和/或δ位置，其中位於β位置的共振結構形成具有式(4)的萘醌五元稠環化合物，而位於δ位置的共振結構形成具有式(3)的萘醌五元稠環化合物。
在一些實施例中，方法更包括將具有式(3)的萘醌五元稠環化合物與間氯過氧苯甲酸及第二有機溶劑混合，並在20°C至30°C下反應30分鐘至1小時，以形成具有式(5)的萘醌五元稠環化合物。在一些實施例中，第二有機溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、三氯甲烷、苯或其組合。
接下來以實施例1至實施例3詳細說明本揭示內容提供的方法。
在實施例1中，製備上文所述具有式(2’)的萘醌五元稠環化合物。首先，在氮氣保護的反應試管中加入0.20 mmol的2-芳香亞甲基-1,3-茚滿二酮（2-benzylidene-indane-1,3-diones）、0.24 mmol的5-苯基戊烷-2,4-二炔甲酸甲酯（methyl 5-phenylpenta-2,4-diynoate）以及10 mL的四氫呋喃（Tetrahydrofuran，THF）或是10 mL的甲苯（Toluene）。接著，加入0.24 mmol的三環己基膦（PCy
3）至反應試管中，以形成混合物。然後，將混合物保持在0°C至27°C之間反應6小時至24小時。反應結束後甲苯以矽膠管柱層析去除，四氫呋喃以減壓旋轉濃縮儀器去除。殘餘物真空濃縮後藉由己烷和乙酸乙酯進行管柱層析以分離混合物，得到87 mg具有式(2’)的萘醌五元稠環化合物，產率為62%。具有式(2’)的萘醌五元稠環化合物的詳細物性和化性請參上文。實施例1反應式如下：
。
在實施例2中，製備上文所述具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物以及具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物。首先，在氮氣保護的反應試管中加入0.15 mmol的2-芳香亞甲基-1,3-茚滿二酮（2-benzylidene-indane- 1,3-diones）、0.18 mmol的6-苯基己烷-3,5-二炔酮（6-phenylhexa-3,5-diyn-2-one）以及3 mL的甲苯（Toluene）。接著，加入0.15 mmol的三苯基膦（PPh
3）至反應試管中，以形成混合物。然後，將混合物保持在20°C至30°C之間反應12小時至24小時。反應結束後甲苯以矽膠管柱層析去除。殘餘物真空濃縮後藉由己烷和乙酸乙酯進行管柱層析以分離混合物，得到9 mg具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物以及17 mg具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物。具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物的產率為10%。具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物的產率為30%。具有式(3’)的萘醌五元稠環化合物以及具有式(4’)的萘醌五元稠環化合物的詳細物性和化性請參上文。實施例2反應式如下：
。
在實施例3中，製備上文所述具有式(5’)的萘醌五元稠環化合物。首先，溫度保持在20°C至30°C之間，在氮氣保護的反應試管中加入20 mL的二氯甲烷（Dichloromethane，DCM）以及0.014 mmol的式(2’’)，式(2’’)結構如下，為具有式(2)的結構的萘醌五元稠環化合物。接著，通過注射器緩慢滴加0.034 mmol間氯過氧苯甲酸（meta-Chloroperoxybenzoic acid，m-CPBA）與10 mL的二氯甲烷的混合液於反應試管中，並攪拌30分鐘到1小時以進行反應。反應完成之後，將混合物用飽和碳酸氫鈉（NaHCO
3）淬滅反應並攪拌30分鐘使反應完全終止。然後，使用3 mL的二氯甲烷進行萃取三次，以及用硫酸鈉進行乾燥。二氯甲烷以減壓旋轉濃縮儀器去除之後，將所得固體重新溶解在2 mL的氯仿中，並用6mL的正己烷沉澱，然後透過離心機進行沉降，重覆3次，得到6 mg具有式(5’)的萘醌五元稠環化合物，產率為89%。具有式(5’)的萘醌五元稠環化合物的詳細物性和化性請參上文。實施例3反應式如下：
。
本揭示內容提供的新穎的萘醌五元稠環化合物，具良好的官能基耐受性，可在多個官能基位置上做後續應用，因此不論在工業或醫藥上都極具潛力，例如作為原料應用於醫藥（如抗腫瘤藥物）、農藥、染料或顏料、殺菌劑、橡膠或樹酯（如聚合調節劑）、感光材料或熱敏紀錄材料等。而本揭示內容提供的新穎的製備萘醌五元稠環化合物的方法，使用三芳香基膦介導二炔化合物與1,3-茚滿二酮化合物進行反麥可加成以得到罕見的[2+3]環化反應，作為產物的萘醌五元稠環化合物的產率高達78%。多種三芳香基膦的使用亦提升合成的多樣性，而且過程無需使用重金屬，成本降低亦避免可能的重金屬殘留。此外，由於反應物的容易取得以及反應方式具備高的原子經濟性，使成本降低的同時亦減少對環境造成的污染。
本文概述一些實施例的特徵，使領域中的通常知識者可更好地了解當前揭露的方面。領域中的通常知識者應認知到他們可隨時利用本揭示內容作為設計或修改其他流程和結構的基礎，以實現相同的目的和/或實現此處介紹的實施例的相同優勢。領域中的通常知識者還應認知到這種等價建構不會偏離本揭示內容的精神和範圍，他們可在不偏離本揭示內容的精神和範圍下在此進行各種改變、替換和修改。
無
無
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
Claims (12)
- 一種萘醌五元稠環化合物，具有以下式(1)的結構： 式(1)， 其中R 1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2； R 2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組； X選自由 及 所組成的群組，其中*表示連接鍵，以及R 3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組；以及 Y選自由 、 及 所組成的群組，其中*表示連接鍵，R 4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組，以及PAr 3選自由三環己基膦基、三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基所組成的群組。
- 如請求項1所述之萘醌五元稠環化合物，具有以下式(2)的結構： 式(2)， 其中R 1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2； R 2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組； R 3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組； R 4選自由甲氧基及乙氧基所組成的群組；以及 PAr 3為三環己基膦基。
- 如請求項1所述之萘醌五元稠環化合物，具有以下式(3)的結構： 式(3)， 其中R 1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2； R 2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組； R 3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組；以及 PAr 3選自由三苯基膦基、三間甲苯基膦基、三對甲苯基膦基、三對氟苯基膦基、三對氯苯基膦基及二苯基甲苯基膦基所組成的群組。
- 如請求項1所述之萘醌五元稠環化合物，具有以下式(4)的結構： 式(4)， 其中R 1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2； R 2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組；以及 R 3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組。
- 如請求項1所述之萘醌五元稠環化合物，具有以下式(5)的結構： 式(5)， 其中R 1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2； R 2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組； R 3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組；以及 R 4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組。
- 一種製備萘醌五元稠環化合物之方法，包括： 混合具有以下式(A)的結構的1,3-茚滿二酮化合物、具有以下式(B)的結構的二炔化合物、三芳香基膦及一第一有機溶劑，以形成一混合物： 式(A)， 式(B)， 其中R 1選自由氫基、4-氯基及5-氯基所組成的群組，n為1或2；R 2選自由苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、4-硝基苯基及2-萘基所組成的群組；R 3選自由苯基、4-叔丁基苯基及4-甲基苯基所組成的群組；R 4選自由甲基、甲氧基及乙氧基所組成的群組；以及 在0°C至30°C下反應該混合物6小時至24小時。
- 如請求項6所述之方法，其中R 4選自由該甲氧基及該乙氧基所組成的群組，並在0°C至27°C下反應該混合物6小時至24小時。
- 如請求項7所述之方法，其中該三芳香基膦為三環己基膦，以及該第一有機溶劑為甲苯、四氫呋喃或其組合，以形成如請求項2所述之具有式(2)的萘醌五元稠環化合物。
- 如請求項8所述之方法，更包括將具有式(2)的萘醌五元稠環化合物與間氯過氧苯甲酸及一第二有機溶劑混合，並在20°C至30°C下反應30分鐘至1小時，以形成如請求項5所述之具有式(5)的萘醌五元稠環化合物。
- 如請求項6所述之方法，其中R 4為該甲基，並在20°C至30°C下反應該混合物12小時至24小時。
- 如請求項10所述之方法，其中該三芳香基膦為三苯基膦、三間甲苯基膦、三對甲苯基膦、三對氟苯基膦、三對氯苯基膦、二苯基甲苯基膦或其組合，以及該第一有機溶劑為甲苯、四氫呋喃、1,4-二氧陸圜、二氯甲烷、乙腈、苯或其組合，以形成如請求項3及請求項4所述之具有式(3)的萘醌五元稠環化合物及具有式(4)的萘醌五元稠環化合物。
- 如請求項11所述之方法，更包括將具有式(3)的萘醌五元稠環化合物與間氯過氧苯甲酸及一第二有機溶劑混合，並在20°C至30°C下反應30分鐘至1小時，以形成如請求項5所述之具有式(5)的萘醌五元稠環化合物。
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| TW111120522A TWI814416B (zh) | 2022-06-01 | 2022-06-01 | 萘醌五元稠環化合物及其製備方法 |
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-
2022
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