一种海绵呋喃酮的衍生物及其催化合成方法技术

本发明专利技术提供了一种海绵呋喃酮的衍生物，衍生物为3‑乙酰基‑5‑羟基‑4,5‑二苯基‑2(5H)‑呋喃酮，其结构如式(I)所示。本发明专利技术还提供了一种海绵呋喃酮的衍生物的催化合成方法，包括：在铜催化剂和配体的存在下，如式(Ⅱ)所示的安息香、如式(Ⅲ)所示的对甲苯磺酰基叠氮、如式(Ⅳ)所示的3‑丁炔‑2酮与N,N‑二甲基甲酰胺搅拌反应，从而得到所述式(I)化合物。该合成方法通过合适催化剂和配体的选择与协同作用，从而可得到式(I)化合物，反应条件简单，同时取得了良好的产率，为海绵呋喃酮类化合物的制备提供了新的合成路线，在工业和科研上具有良好的应用价值和潜力。

A Derivative of Sponge Furan Ketone and Its Catalytic Synthesis

【技术实现步骤摘要】
一种海绵呋喃酮的衍生物及其催化合成方法
本专利技术涉及有机化学合成领域，具体涉及一种海绵呋喃酮的衍生物及其催化合成方法。
技术介绍
2(5H)-呋喃酮(也叫γ-巴豆酰内酯)结构广泛存在于天然产物中，作为活性药物、农药化合物等的结构构建片段，它的衍生物具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤以及抗艾滋病等药理作用，因此，近年来2(5H)-呋喃酮类化合物的合成化学引起了广泛关注。ZhangH.等人(“AsearchforBACEinhibitorsrevealsnewbiosyntheticallyrelatedpyrrolidones,furanonesandpyrrolesfromasouthernAustralianmarinesponge,Ianthellasp.”,Org.Biomol.Chem.,2012,10,2656-2663)从澳大利亚的Ianthellasp.海绵中分离得到一类5-羟基-2(5H)-呋喃酮的衍生物如下式(V)，并公开了该类海绵呋喃酮是一种BACE抑制剂，是一种潜在的、治疗阿尔茨海默氏症的药物。LamberthC.等人(“AnewKnoevenagel-typesynthesisoffullysubstitutedc-hydroxybutenolides”,TetrahedronLett.2012,53,4117–4120)公开了α-甲基酮类化合物与α-甲酰甲酸酯经过诺文葛尔(Knoevenagel-type)的环缩合制得5-羟基-2(5H)-呋喃酮类衍生物，其中1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)为催化剂，DMF为溶剂。MaoW.等人(“Synthesisofhighlysubstitutedc-hydroxybutenolidesthroughtheannulationofketoacidswithalkynesandsubsequenthydroxyltransposition”,Chem.Commun.,2016,52,5269-5272)公开了芳基甲酰甲酸类化合物与二芳基乙炔反应而制得5-羟基-2(5H)-呋喃酮的衍生物，其中三氟化硼乙醚溶液(BF3·Et2O)为催化剂，氟苯为溶剂。MiuraH.等人(“Intermolecular[2+2+1]CarbonylativeCycloadditionofAldehydeswithAlkynes,andSubsequentOxidationtog-HydroxybutenolidesbyaSupportedRutheniumCatalyst”,Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,278–282)公开了芳基醛类化合物与二取代乙炔，通过插入CO反应而制得5-羟基-2(5H)-呋喃酮的衍生物，其中Ru/CeO2为催化剂，4,5-双(二苯基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(Xantphos)为配体，甲酸钠为添加剂，N,N-二甲基乙酰胺(DMA)为溶剂。如上所述，现有技术中已经公开了5-羟基-2(5H)-呋喃酮类(海绵呋喃酮)的多种合成方法，但这些方法存在使用易吸潮的缩合试剂或催化剂、有毒的CO气体、贵金属催化剂、产率低等缺点。因此，发展海绵呋喃酮化合物的新合成方法，仍存在必要。
技术实现思路
针对现有技术中5-羟基-2(5H)-呋喃酮类(海绵呋喃酮)合成方法中的不足，本专利技术提供了一种海绵呋喃酮衍生物及其合成方法，通过合适催化剂和配体的选择与协同作用，从而可得到式(I)化合物，反应条件简单，产率高，为海绵呋喃酮类化合物的制备提供了新的合成路线。为实现上述目的，本专利技术通过以下方案予以实现：本专利技术提供了一种海绵呋喃酮的衍生物，衍生物为3-乙酰基-5-羟基-4,5-二苯基-2(5H)-呋喃酮，其结构如式(I)所示：本专利技术还提供了一种海绵呋喃酮的衍生物的催化合成方法，包括：在铜催化剂和配体的存在下，如式(Ⅱ)所示的安息香、如式(Ⅲ)所示的对甲苯磺酰基叠氮、如式(Ⅳ)所示的3-丁炔-2酮与N,N-二甲基甲酰胺搅拌反应，从而得到所述式(I)化合物进一步地，铜催化剂为醋酸铜(Cu(OAc)2)、氯化铜(CuCl2)、溴化铜(CuBr2)、乙酰丙酮铜(Cu(acac)2)、三氟乙酸铜(Cu(TFA)2)、三氟甲磺酸铜(Cu(OTf)2)、氧化铜(CuO)、碘化亚铜(CuI)、溴化亚铜(CuBr)、氯化亚铜(CuCl)、噻吩-2-甲酸铜(CuTc)、或醋酸亚铜(CuOAc)中的任意一种，优选为铜催化剂为碘化亚铜(CuI)或氯化亚铜(CuCl)，最优选为铜催化剂为碘化亚铜(CuI)。进一步地，配体为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、三乙胺(Et3N)、正三丁胺(nBu3N)、三叔丁胺(tBu3N)、2-氟吡啶(2-FPy)、2-氯吡啶(2-ClPy)、2-溴吡啶(2-BrPy)、2-碘吡啶(2-BrPy)、三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TBTA)、1,10-菲罗啉(Phen)中的任意一种或者不加入配体，优选为三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TBTA)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，最优选为三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺(TBTA)。进一步地，有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、氯苯、苯、二甲苯、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意一种，最优选为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。进一步地，式(II)化合物与催化剂的摩尔比为1:0.05-0.2，例如可为1:0.05、1:0.1或1:0.2。进一步地，式(Ⅱ)化合物与配体的摩尔比为1:0.1-2，例如可为1:0.1、1:0.2、1:0.5、1:1、1:1.5或1:2。进一步地，述式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)化合物的摩尔比为1:1-3:1-3，例如可为1:1:1、1:1.5:1.5或1:3:3。进一步地，以毫摩尔(mmol)计的所述式(II)化合物与以毫升(mL)计的DMF的比为1:5-15，即每1毫摩尔(mmol)所述式(II)化合物使用5-15毫升(mL)DMF，例如可为1:5、1:8、1:10、1:12或1:15，其中，DMF既作为反应溶剂，也作为反应得以顺利进行的环化试剂和配体，如此不但可以简便操作，便于反应控制，而且后处理得以进一步简便化，从而更方便了整个反应的操作。进一步地，反应温度为25-80℃，例如可为25℃、40℃、60℃或80℃，反应时间为0.5-8小时，例如可为0.5小时、1小时、2小时、4小时或8小时。进一步地，反应结束后的后处理可为萃取、浓缩、结晶、重结晶、柱层析色谱提纯等中的任何一种处理手段或多种处理手段的组合，作为一种例举性的后处理手段，例如可为：反应完全后，将反应体系自然冷却至室温，加入等体积比的乙酸乙酯和饱和食盐水的混合液，振荡萃取2-4次，收集有机层、干燥，旋转蒸发浓缩，得粗产物，将粗产物过200-300目硅胶柱色谱层析，以乙酸乙酯和石油醚混合液为洗脱剂，其中乙酸乙酯与石油醚的体积比1:5-10，从而得到目标产物式(I)化合物。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了式(I)化合物以及该化合物的合成方法，该合成方法通过合适催化剂和配体的选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海绵呋喃酮的衍生物，其特征在于，所述衍生物为3‑乙酰基‑5‑羟基‑4,5‑二苯基‑2(5H)‑呋喃酮，其结构如式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种海绵呋喃酮的衍生物，其特征在于，所述衍生物为3-乙酰基-5-羟基-4,5-二苯基-2(5H)-呋喃酮，其结构如式(I)所示：2.根据权利要求1所述的海绵呋喃酮的衍生物的催化合成方法，其特征在于，包括：在铜催化剂和配体的存在下，如式(Ⅱ)所示的安息香、如式(Ⅲ)所示的对甲苯磺酰基叠氮、如式(Ⅳ)所示的3-丁炔-2酮与N,N-二甲基甲酰胺搅拌反应，从而得到所述式(I)化合物3.根据权利要求2所述的海绵呋喃酮的衍生物的催化合成方法，其特征在于，所述铜催化剂为醋酸铜、氯化铜、溴化铜、乙酰丙酮铜、三氟乙酸铜、三氟甲磺酸铜、氧化铜、碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜、噻吩-2-甲酸铜、或醋酸亚铜中的任意一种。4.根据权利要求2所述的海绵呋喃酮的衍生物的催化合成方法，其特征在于，所述配体为N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺、正三丁胺、三叔丁胺、2-氟吡啶、2-氯吡啶、2-溴吡啶、2-碘吡啶、三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺、1,10-菲罗啉中的任意一种或者不...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨渭光，吴斌华，许锦怡，赵宇，黄永梅，罗辉，
申请(专利权)人：广东医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44