一种多取代的3-亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型的利用环丙基甲醇和DMSO为原料，在比较温和的反应条件下合成多取代的3‑亚苄基四氢呋喃化合物的方法。本发明专利技术在三氟甲磺酸酐为催化剂的反应条件下，以

Preparation of a Multi-Substituted 3-Benzylidene Tetrahydrofuran Compound

【技术实现步骤摘要】
一种多取代的3-亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种多取代的3-亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法。
技术介绍
3-亚苄基四氢呋喃是一类重要的化合物，该类化合物不仅是许多天然产物的核心结构单元，而且大多具有生物活性，在医药、农药以及生物化学、天然产物合成、药物合成和材料化学等方面有着广泛的应用。1此外，3-亚苄基四氢呋喃类化合物还可以发生取代、氧化、还原、DA反应及环加成反应等，是合成杂环化合物的重要中间体。故探究3-亚苄基四氢呋喃化合物的合成是有必要的。近年来关于3-亚苄基四氢呋喃类化合物的合成方法列举如下：(1)以β-卤素炔基醚为底物：1997年，KeijiMaruoka课题组报道了2-碘乙基-3-苯基丙炔基醚发生分子内自由基环化加成反应，生成3-亚苄基四氢呋喃化合物。2在该反应中，偶氮二异丁腈(AIBN)和三丁基锡氢(Bu3SnH)引发C-I键的断裂，同时形成新的C-C键。其中AIBN和Bu3SnH是反应进行的关键，且在二者存在的条件下生成的3-亚苄基四氢呋喃衍生物的构型为Z/E，比率为50:50。(2)以1,6-烯炔为底物：2002年，张绪穆课题组报道了[{Rh(cod)Cl}2]催化烯炔发生分子内的Alder-Ene反应，生成3-亚苄基四氢呋喃化合物(公式1)。3研究还发现在[{Rh(cod)Cl}2]和BINAP的共同作用下，生成手性分子的3-亚苄基四氢呋喃化合物的产率大于99％。另外，其他官能化碳环和杂环化合物如内酰胺和吡咯烷的合成正在进行中。2009年，Chirik课题组报道了铁催化1,6-烯炔的还原环化反应，生成3-亚苄基四氢呋喃化合物(公式2)。4反应从简单的1,6-烯炔出发,经含铁配合物的催化环化以及单电子转移和氧化过程形成双亚胺吡啶螯合物，随后双亚胺吡啶螯合物中的C-H键和Fe-H键的形成可通过氢气的氧化加成/还原消除或σ-键交换完成。最后，二氢裂解形成3-亚苄基四氢呋喃衍生物。2011年，Chung课题组同样利用烯炔为底物，合成3-亚苄基四氢呋喃化合物(公式3)。5在反应过程中双核配合物(dppp)碎片化生成单金属铑配合物。随后，醇与催化剂单金属铑配合物反应并得到配位不饱和的铑醇盐化合物。然后，醇盐配体消去β-氢并和烯炔配位产生氢化铑化合物。最后，乙醇氧化氢化铑化合物生成3-亚苄基四氢呋喃衍生物。2014年，Yang课题组发现在氯化亚铁催化作用下，烯炔化合物发生了分子内的还原环化反应，从而构建了具有手性性质的3-亚苄基四氢呋喃衍生物(公式4)。6首先低价态的铁离子是在氯化亚铁、溴化镁乙醚、配体以及二乙基锌共同作用下产生的，随后低价态铁离子与烯炔氧化环化形成金属环化化合物。该环化化合物在二乙基锌作用下金属键断裂并重新形成含有两个金属键的化合物。最终经β-氢的消除、质子分解形成3-亚苄基四氢呋喃化合物。(3)以烯丙基醇和乙烯基醚为底物：2009年，Hosokawa课题组报道了用所谓的Wacker催化剂PdX2,CuX2(X＝OAc,OCOCF3,orCl)和(S，S)-4,4'-苄基双唑啉共同催化诱导肉桂醇和乙烯基醚的不对称偶联得到3-亚苄基四氢呋喃的反应。7在反应过程中通过加入邻苯二酚来增加催化体系的的活性。生成亚苄基四氢呋喃的对映选择性由Pd(OAc)2和手性配体如5a决定，而反应活性取决于Cu(OAc)2和儿茶酚。(4)以环氧化物为底物：2001年，Alcaraz课题组报道了对称环氧丙烷化合物与硫叶立德的反应，生成了3-亚苄基四氢呋喃衍生物。8在该反应中，硫叶立德作为亲核试剂和环氧丙烷化合物发生反应，生成甜菜碱中间体。随后，甜菜碱中间体通过分子内或分子间β-消除二甲基硫化物得到亚苄基四氢呋喃衍生物。遗憾的是，上述合成的3-亚苄基四氢呋喃衍生物只是他们反应过程中所拓展的一个底物，对关于合成亚苄基四氢呋喃衍生物并没有一个系统性描述。(5)以烯和酮为底物：2013年，Bringley课题组报道了钯催化TMM与芳基酮的[3+2]环化加成反应，生成3-亚苄基四氢呋喃衍生物。9在该反应中，α,β-不饱和酮作为底物反应同样能得到3-亚苄基四氢呋喃衍生物，证明了该反应的底物适用性良好。实现该反应的关键因素是C-1对称磷酰胺的应用。(6)以炔醇和重氮二羰基化合物为底物：2014年，Hatakeyama课题组报道了Rh(II)/Zn(II)催化炔丙醇与重氮二羰基化合物的[4+1]环加成反应，生成3-亚苄基四氢呋喃衍生物。10在该反应中，Rh2(esp)2不参与环化反应，而参与O-H插入反应；ZnCl2则与之相反，不参与O-H插入反应，而促进环化反应的进行。该反应底物兼容性良好，并且在非末端炔烃的情况下表现出完全的E-选择性。(7)以炔醇和苯甲醛为底物：1997年，Liu课题组报道了用炔丙基钨化合物合成3-亚苄基四氢呋喃衍生物的反应。11在该反应中，炔丙基钨化合物通过与苯甲醛和三氟化硼乙醚在-40℃、乙醚溶液中反应，得到吡咯鎓离子。随后，该吡咯鎓离子与NaBH3CN在-40℃、乙腈溶液中反应，得3-亚苄基四氢呋喃衍生物。上述合成3-亚苄基四氢呋喃衍生物大多需要贵重金属催化剂，如金、铑等；或者需要复杂的配体；或者反应条件苛刻。因此，合成3-亚苄基四氢呋喃衍生物的成本较高，无法实现工业上的应用。这就需要探究一种更为简单、高效的方法用来合成3-亚苄基四氢呋喃衍生物。本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术合成反应条件苛刻，反应步骤复杂，工业成本高等的问题，提供了一种简单、高效的多取代3-亚苄基四氢呋喃衍生物的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：在反应器中依次加入具有通式I的化合物(1.0equiv)、溶剂II、(1.5equiv)、Tf2O(10mol％)、空气条件下放在170℃的油浴锅中，反应7.0h.薄层色谱监测反应进程，直至反应完全。用二乙/食盐水萃取，有机层用无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，浓缩液用石油醚/乙酸乙酯＝40/1的流动相经硅胶柱层析分离纯化，得到化合物和III，反应方程式如下：方程式中：R1选自苯基、取代苯基、杂环芳烃、R2选自苯基、烷基。上述描述的是一种多取代的3-亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法，其特征在于用环丙基甲醇和DMSO作底物，以作氧化剂、三氟甲磺酸酐作催化剂进行氧化串联环化反应。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术所用原料制备简单，廉价易得，一锅法合成3-亚苄基四氢呋喃化合物。(2)本专利技术使用的DMSO不仅是反应过程中的一个底物，还是反应中的溶剂。(3)本专利技术不需要昂贵的金属催化剂，操作安全。下面通过实施例，对本专利技术技术方案做进一步的详细说明。具体实施方式实施例1：本实施例的制备方法包括以下步骤：在500mL的圆底烧瓶中依次加入化合物Ia(100.6g)、DMSO(300mL)、(834.7)、Tf2O(19.2g)、空气条件下放在170℃的油浴锅中，薄层色谱监测反应进程，直至反应完全。用二乙/食盐水萃取，有机层用无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，浓缩液用石油醚/乙酸乙酯＝40/1的流动相经硅胶柱层析分离纯化，得到化合物IIIa，收率72％。反应方程式如下：实施例1所得产品的结构、核磁、高分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术是一种多取代的3‑亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法，包括以下步骤：在反应器中依次加入具有通式中的化合物I(1.0equiv)、溶剂II、

【技术特征摘要】
1.本发明是一种多取代的3-亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法，包括以下步骤：在反应器中依次加入具有通式中的化合物I(1.0equiv)、溶剂II、(1.5equiv)、Tf2O(10mol％)，空气条件下放在170℃的油浴锅中，反应7.0h.薄层色谱监测反应进程，直至反应完全。用二乙/食盐水萃取，有机层用无水硫酸钠干燥、过滤、减压蒸馏，浓缩液用石油醚/乙酸乙酯＝40/1的流动相经硅胶柱层析分离纯化，得到化合物和III，反应方程式如下：方程式中：R1选自烷基、卤素、苯基、取代苯基、杂环芳烃、氰基；R2选自苯基、烷基。上述描述的是一种多取代的3-亚苄基四氢呋喃化合物的制备方法。其特征在于用环丙基甲醇与DMSO反应生成3-亚苄基四氢呋喃化合物。其中DMSO既是反应中的反应中的底物又是溶剂，并且为产物提供一个碳原子。所用作氧化剂，三氟甲磺酸酐作为催化剂，不需要贵重金属催化该反应。2.根据权利要求1所述的一种多取...

【专利技术属性】
技术研发人员：严汝龙，齐振杰，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62