一种4-酰基-2(5H)-呋喃酮化合物的制备方法与流程

一种4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物的制备方法
技术领域
[0001]
本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物的制备方法。


背景技术：

[0002]
4-酰基-2(5h)-呋喃酮是一种重要的结构骨架，广泛存在于天然产物和生物活性分子中。例如，化合物a表现了显著的抗菌活性(pharm.chem.j.2000,34,254-256)；化合物b具有潜在的止痛活性(eur.j.med.chem.1983,18,147-150)；黄酮内酯m可以作为一种防污剂用来治理海洋生态系统的细菌污染(phytochemistry 2002,60,425-429；org.biomol.chem.2015,13,199-206)。
[0003][0004]
羰基化反应提供了一种直接、高效合成羰基化合物的重要方法(chem.rev.,2019,119,2090-2127)。然而，基于羰基化反应合成4-酰基-2(5h)-呋喃酮骨架的报道很少，目前应用并不广泛，但其具有较大的应用潜力，有待深入研究。
[0005]
基于此，我们发展了一种以丙炔醇和三氟甲磺酸芳酯为起始原料，通过钯催化的双羰基化反应高效、快速地合成4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物的方法。


技术实现要素：

[0006]
本发明提供了一种4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物的制备方法，该制备方法步骤简单，可以兼容多种官能团，反应适用性好。
[0007]
一种4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物的制备方法，包括如下步骤：将醋酸钯、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、甲基苯醌、羰基铬，丙炔醇和三氟甲磺酸芳酯加入到有机溶剂中，于100～120℃进行反应24～48小时，反应完全后，后处理得到所述的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物；
[0008]
所述的丙炔醇的结构如式(ii)所示：
[0009]
[0010]
r
1
为h、c
1
～c
6
烷基、c
1
～c
6
烷氧基、卤素或者三氟甲基；
[0011]
所述的三氟甲磺酸芳酯的结构如式(iii)所示：
[0012][0013]
r
2
为h、c
1
～c
6
烷基、c
1
～c
6
烷氧基、卤素或者三氟甲基；
[0014]
所述的4-酰基-2(5h)-呋喃酮的结构如式(-)所示：
[0015][0016]
具体反应式如下：
[0017][0018]
反应中可能首先经历了钯插入三氟甲磺酸芳酯形成芳基钯中间体，羰基铬放出的一氧化碳插入芳基钯中间体生成酰基钯中间体。其次，酰基钯中间体与丙炔胺加成得到五元环钯中间体。随后，第二个一氧化碳分子插入生成六元环钯中间体。最后，发生还原消除得到4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物。
[0019]
本发明中，可选用的后处理过程包括：过滤，硅胶拌样，最后经过柱层析纯化得到相应的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物，采用柱层析纯化为本领域常用的技术手段。
[0020]
作为优选，r
1
、r
2
独立地为h、甲基、乙基、正丙基、甲氧基、f、cl、br或者三氟甲基，反应的产率较高。
[0021]
作为优选，所述的反应的时间为24～48小时，反应时间较短难以保证反应的完全。
[0022]
本发明中，非质子性溶剂能够有效地促进反应的进行；作为优选，所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；作为进一步的优选，所述的有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，此时，各种原料都能以较高的转化率转化成产物。
[0023]
所述的有机溶剂的用量能将原料较好的溶解即可，1mmol的丙炔醇使用的有机溶剂的量约为4ml。
[0024]
作为优选，所述的催化剂为醋酸钯，在众多钯催化剂中反应效率较高。
[0025]
所述的醋酸钯、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、羰基铬和甲基苯醌的摩尔比为0.1:0.2:3:3；
[0026]
作为优选，所述的添加剂为甲基对苯醌。
[0027]
作为优选，所述的一氧化碳替代物为六羰基铬。
[0028]
作为进一步的优选，所述的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物为式(i-1)-式(i-5)所示化合物中的一种：
[0029][0030][0031]
上述制备方法中，所述的醋酸钯和1,1'-双(二苯基膦)二茂铁一般采用市售产品，都能从市场上方便地得到，所述的丙炔醇可由相应的碘苯和末端炔醇快速合成得到，所述的三氟甲磺酸芳酯可由相应的苯酚和三氟甲磺酸酐快速合成得到。
[0032]
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：该制备方法易于操作，后处理简便；反应起始原料廉价易得，底物可设计性强，底物官能团容忍范围广，反应效率高，可根据实际需要设计一步高效、快速合成出4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物，实用性较强。
具体实施方式
[0033]
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0034]
按照表1的原料配比在35ml的schlenk管中加入醋酸钯、1,1'-双(二苯基膦)二茂铁、甲基苯醌、羰基铬、丙炔醇(ii)、三氟甲磺酸芳酯(iii)和有机溶剂2ml，混合搅拌均匀，按照表2的反应条件反应24小时，过滤，硅胶拌样，经过柱层析纯化得到相应的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物(-)，反应过程如下式所示：
nmr)和高分辨(hrms)检测数据为：
[0043][0044]
1
h nmr(400mhz,cdcl
3
):δ＝7.79(d,j＝7.5hz,2h),7.53(t,j＝7.4hz,1h),7.48(d,j＝8.7hz,2h),7.37(t,j＝7.7hz,2h),6.76(d,j＝8.7hz,2h),3.75(s,3h),1.69(s,6h).
[0045]
13
c nmr(100mhz,cdcl
3
):δ＝193.7,170.3,160.5,158.4,134.7,134.5,130.5,129.3,128.9,128.8,128.5,121.1,113.9,85.1,55.2,25.9.
[0046]
hrms(esi):[m+h+]calcd for c20h19o4+,323.1278；found,323.1286.
[0047]
由实施例2制备得到的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物(i-2)的核磁共振(
1
h nmr、
13
c nmr)和高分辨(hrms)检测数据为：
[0048][0049]
1
h nmr(400mhz,cdcl
3
):δ＝7.77(dd,j＝8.3,1.2hz,2h),7.59
–
7.50(m,3h),7.39(t,j＝7.8hz,2h),6.97
–
6.92(m,2h),1.71(s,6h).
[0050]
13
c nmr(100mhz,cdcl
3
):δ＝193.2,169.9,164.5,162.0,160.4,134.8,134.5,130.9(d,j＝8.4hz),129.3,129.0,128.2,124.8,85.3,25.8.
[0051]
hrms(esi):[m+h
+
]calcd for c
19
h
16
fo
3+
,311.1078；found,311.1082.
[0052]
由实施例3制备得到4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物(i-3)的核磁共振(
1
h nmr、
13
c nmr)和高分辨(hrms)检测数据为：
[0053][0054]
1
h nmr(400mhz,cdcl
3
):δ＝7.80
–
7.76(m,2h),7.66(d,j＝8.1hz,2h),7.60
–
7.55(m,1h),7.52(d,j＝8.2hz,2h),7.42
–
7.38(m,2h),1.72(s,6h).
[0055]
13
c nmr(100mhz,cdcl
3
):δ＝192.8,169.3,162.6,135.0,134.3,132.1,131.5,131.2,129.3,129.1(d,j＝5.3hz),127.68(d,j＝14.0hz),125.4,85.5,25.8.
[0056]
hrms(esi):[m+h
+
]calcd for c
20
h
16
f
3
o
3+
,361.1046；found,361.1051.
[0057]
由实施例4制备得到的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物(i-4)的核磁共振(
1
h nmr、
13
c nmr)和高分辨(hrms)检测数据为：
[0058][0059]
1
h nmr(400mhz,cdcl
3
):δ＝7.77(d,j＝8.9hz,2h),7.59
–
7.53(m,2h),7.29
–
7.26(m,3h),6.83(d,j＝9.0hz,2h),3.83(s,3h),1.69(s,6h).
[0060]
13
c nmr(100mhz,cdcl
3
):δ＝191.5,170.1,164.7,161.3,132.3,131.9,129.5,128.8,128.5,128.2,127.6,114.2,85.2,55.5,25.9.
[0061]
hrms(esi):[m+h
+
]calcd for c
20
h
19
o
4+
,323.1278；found,323.1286.
[0062]
由实施例5制备得到的4-酰基-2(5h)-呋喃酮化合物(i-5)的核磁共振(
1
h nmr、
13
c nmr)和高分辨(hrms)检测数据为：
[0063][0064]
1
h nmr(400mhz,cdcl
3
):δ＝7.70(d,j＝8.5hz,2h),7.51
–
7.48(m,2h),7.35
–
7.27(m,5h),1.71(s,6h).
[0065]
13
c nmr(100mhz,cdcl
3
):δ＝192.0,169.7,159.8,141.2,133.0,130.6,129.9,129.7,129.3,128.9,128.6,128.4,85.2,25.8.
[0066]
hrms(esi):[m+h
+
]calcd for c
19
h
16
clo
3+
,327.0782；found,327.0785。

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