钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法技术

本发明专利技术公开了钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法，属于有机合成技术领域。将2‑[2‑(2,2‑二溴乙烯基)苯氧基]乙烯酮和有机硼酸，在钯催化剂、配体和碱存在下，加热至60‑120℃反应得到2‑取代亚甲基苯并吡喃及2‑取代甲基苯并吡喃，后者在氧化剂存在下可再次转变为2‑取代亚甲基苯并吡喃。本发明专利技术具有操作简便、立体选择性高、条件温和、原料易得、底物适用范围广等优点，具有潜在的工业化应用价值。

【技术实现步骤摘要】
钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法。
技术介绍
苯并吡喃是许多天然产物的重要结构单元，其衍生物往往具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗高血压、抗抑郁、抗氧化等广泛而显著的生物活性，因而受到了有机化学和药物化学等领域研究人员的广泛关注。另一方面，一些苯并吡喃衍生物还表现出良好的光学和电学性能，在精细有机化工领域也有着重要的应用。与此同时，苯并吡喃类化合物还是有机合成的重要中间体，可用于多种天然产物以及抗细菌和抗癌等药物的合成等。基于以上原因，苯并吡喃及其衍生物的合成新方法研究一直是有机化学及药物化学等领域的重要研究内容。目前，尽管人们已相继开发出了很多制备苯并吡喃类化合物的可靠方法，但这些方法仍然存在着合成步骤长、产物收率低或所用试剂昂贵等缺点。因此，继续研究并开发原料易得、反应选择性好、原子经济性高的苯并吡喃衍生物的合成新方法，不仅具有重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供了一种钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法，通过2-(2-(2,2-二溴乙烯基)苯氧基)乙烯酮类化合物和有机硼酸之间的串联反应合成苯并吡喃衍生物，具有操作简便、立体选择性高、条件温和、原料易得、底物适用范围广等优点。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将2-[2-(2,2-二溴乙烯基)苯氧基]乙烯酮1和有机硼酸2，在钯催化剂、配体和碱存在下，加热反应得到2-取代亚甲基苯并吡喃3和2-取代甲基苯并吡喃4；2-取代甲基苯并吡喃4在氧化剂存在下生成2-取代亚甲基苯并吡喃3；反应方程式如下：其中：R1为氢、氯、溴、氟、C1-4烷基或甲氧基，R2为C1-4烷基、苄基、环己基、苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、C1-4烷基或甲氧基，R3为苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、C1-4烷基或甲氧基。进一步地，在上述技术方案中，溶剂选自二氧六环、甲苯或四氢呋喃等。进一步地，在上述技术方案中，催化剂选自双三苯基膦二氯化钯、醋酸钯等；配体选自三苯基膦、三(2-呋喃基)膦或三环己基膦等；碱优选无机碱，包括碳酸铯、碳酸钠、碳酸钾或磷酸三钾等。进一步地，在上述技术方案中，2-[2-(2,2-二溴乙烯基)苯氧基]乙烯酮1、有机硼酸2、钯催化剂、单膦配体和碱的摩尔比为1:1.1-2.0:0.05-0.2:0.3-1.0:0.5-5。进一步地，在上述技术方案中，氧化剂选自四氯苯醌、二氯二腈基苯醌(简称DDQ)等，优选自DDQ。进一步地，在上述技术方案中，优选的具体合成过程为：将2-[2-(2,2-二溴乙烯基)苯氧基]乙烯酮1和有机硼酸2溶于有机溶剂中，然后加入钯催化剂、三苯基膦和无机碱，然后升温至60-120℃搅拌反应制得2-取代亚甲基苯并吡喃3和2-取代甲基苯并吡喃4，分离后得到纯品3和4，将分离得到的2-取代甲基苯并吡喃4与二氯二氰基苯醌(DDQ)室温搅拌反应再次生成2-取代亚甲基苯并吡喃3。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1)合成过程简单、高效，通过一锅串联反应直接得到苯并吡喃衍生物；2)反应条件温和，操作简便；3)底物的适用范围广；4)原料易得。因此，本专利技术为苯并吡喃衍生物的合成提供了一种经济实用且快速高效的方法。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1在15mL反应管中加入4-(2-(2,2-二溴乙烯基)-4-甲基)苯氧基-3-丁烯-2-酮1a(108.0mg,0.3mmol)、1,4-二氧六环(3mL)、苯硼酸2a(54.9mg,0.45mmol)、醋酸钯(6.7mg,0.03mmol)、三苯基膦(47.2mg,0.18mmol)和碳酸钾(165.9mg,1.2mmol)。混合物在空气气氛下于80℃搅拌反应24h，然后冷却至室温。加入10mL水，用乙酸乙酯(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，所得的有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝50:1)得到黄色固体3a(56.4mg,68％)和黄色液体4a(13.4mg,16％)。将4a(13.4mg,0.05mmol)、二氯二氰基苯醌(DDQ,22.7mg,0.1mmol)和1,4-二氧六环(2mL)混和，室温搅拌反应5小时，然后对反应体系进行后处理，得到3a(5.2mg,38％)。在相同的反应体系和反应条件下，如果缺少醋酸钯、三苯基膦或碳酸钾中的任何一个，则反应均得不到3a和4a。化合物3a表征数据如下：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:2.37(s,3H),2.50(s,3H),5.36(s,1H),6.86(s,1H),7.07(s,1H),7.15(d,J＝8.4Hz,1H),7.19-7.21(m,1H),7.35-7.37(m,2H),7.40-7.44(m,3H).13CNMR(150MHz,CDCl3)δ:20.7,31.7,105.9,115.3,120.3,127.5,128.6,128.75,128.83,131.0,131.5,133.7,133.8,136.9,150.2,159.2,196.8.HRMScalcdforC19H16O2Na:299.1043[M+Na]+,found:299.1039.化合物4a表征数据如下：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:2.09(s,3H),2.22-2.28(m,4H),3.07(dd,J1＝16.0Hz,J2＝10.4Hz,1H),5.82(dd,J1＝10.4Hz,J2＝2.4Hz,1H),6.68-6.70(m,2H),6.86-6.91(m,2H),7.22-7.26(m,1H),7.29-7.33(m,2H),7.40-7.43(m,2H).13CNMR(150MHz,CDCl3)δ:20.6,31.1,45.8,72.6,116.4,120.0,122.3,125.3,127.5,128.2,129.0,130.1,131.1,134.6,136.2,148.5,206.3.HRMScalcdforC19H18O2Na:301.1199[M+Na]+,found:301.1192.实施例2在15mL反应管中加入1a(108.0mg,0.3mmol)、甲苯(3mL)、2a(54.9mg,0.45mmol)、醋酸钯(6.7mg,0.03mmol)、三苯基膦(47.2mg,0.18mmol)和碳酸铯(391mg,1.2mmol)。混合物在空气气氛下于80℃搅拌反应24h，然后冷却至室温。加入10mL水，用乙酸乙酯(10mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，所得的有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝50:1)得到黄色固体3a(16.6mg,20％)和黄色液体4a(8.4mg,10％)。依照实施例1的方法，可以将4a转变成3a。实施例3在15mL反应管中加入1a(108.0mg,0.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将2‑[2‑(2,2‑二溴乙烯基)苯氧基]乙烯酮1和有机硼酸2，在钯催化剂、配体和碱存在下，加热反应得到2‑取代亚甲基苯并吡喃3和2‑取代甲基苯并吡喃4；2‑取代甲基苯并吡喃4在氧化剂存在下生成2‑取代亚甲基苯并吡喃3；反应方程式如下：

【技术特征摘要】
1.钯催化下合成苯并吡喃衍生物的方法，其特征在于，包括如下步骤：将2-[2-(2,2-二溴乙烯基)苯氧基]乙烯酮1和有机硼酸2，在钯催化剂、配体和碱存在下，加热反应得到2-取代亚甲基苯并吡喃3和2-取代甲基苯并吡喃4；2-取代甲基苯并吡喃4在氧化剂存在下生成2-取代亚甲基苯并吡喃3；反应方程式如下：2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：R1为氢、氯、溴、氟、C1-4烷基或甲氧基，R2为C1-4烷基、苄基、环己基、苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、C1-4烷基或甲氧基，R3为苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、C1-4烷基或甲氧基。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：反应还包括溶剂，溶剂选自二氧六环、甲苯或四氢呋喃。4.根据权利要求1所述的合成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，沈娜娜，张新迎，宋霞，高才，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41