專利名稱：苯并或萘并異噁唑烷衍生物及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苯并或萘并異噁唑烷衍生物及其合成方法。

背景技術(shù)：
雜環(huán)化合物作為一類重要的有機(jī)化合物，具有許多天然產(chǎn)物、生物活性化合物、手性藥物，農(nóng)藥等非常重要而常見的基本骨架結(jié)構(gòu)，因而，雜環(huán)化合物的合成是現(xiàn)代有機(jī)合成方法學(xué)所關(guān)注的熱點(diǎn)之一，探索新的合成途徑一直是化學(xué)工作者孜孜以求的目的。最近幾年來化學(xué)工作者利用新的苯炔前體，在溫和條件下形成苯炔進(jìn)一步發(fā)生1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)合成雜環(huán)化合物進(jìn)行了一些研究。
苯并異噁唑烷類化合物是重要的雜環(huán)族化合物，廣泛存在于天然化合物中，在生物藥物、農(nóng)藥等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供了一類新的苯并或萘并異噁唑烷衍生物。
本發(fā)明的目的之二在于提供了利用苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘為苯炔或萘炔前體，簡便合成氧二硅基苯并異噁唑烷或萘并異噁唑烷衍生物的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理為苯并雙(氧二硅茂)(1)或氧二硅基萘(6)與雙乙酸碘苯鹽和三氟甲磺酸反應(yīng)，生成苯基[鄰(羥基二甲基硅基)氧二硅基稠合苯基]三氟甲磺酸碘化物(2)或苯基[鄰(羥基二甲基硅基)萘基]三氟甲磺酸碘化物(7)，依次加入二異丙胺，硝酮4a-e，四丁基氟化銨(TBAF)/四氫呋喃(THF)，先生成苯炔中間體3或萘炔8，立即與硝酮發(fā)生1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)生成氧二硅基苯并異噁唑烷化合物5a-e或萘并異噁唑烷衍生物9a-e。


根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種氧二硅基苯并異噁唑烷或萘并異噁唑烷衍生物，其特征在于，該化合物具有如下結(jié)構(gòu)
其中，X為-OCH3，-CH3，-H，-Cl，-NO2 a.一種制備上述的苯并(萘并)異噁唑烷衍生物的方法，其特征在于，該方法具有如下步驟惰性氣氛下，冰水浴條件下，將雙乙酸碘苯鹽與三氟甲磺酸溶入二氯甲烷中反應(yīng)0.5～1.5小時(shí)，在室溫下反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)，得到反應(yīng)溶液，將該反應(yīng)溶液A用冰水浴冷卻； b.惰性氣氛下，冰水浴條件下，將步驟a所得反應(yīng)溶液A加入到苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘的二氯甲烷溶液中，反應(yīng)0.5～1小時(shí)后室溫反應(yīng)2.5～3.5小時(shí)，得反應(yīng)溶液B； c.在冰水浴條件下，在步驟b所得反應(yīng)溶液B中依次加入二異丙胺、硝酮和四丁基氟化銨的四氫呋喃溶液，室溫反應(yīng)4.5～5.5小時(shí)，經(jīng)分離純化得到氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物或萘并異噁唑烷衍生物； 所述的苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘與雙乙酸碘苯鹽、三氟甲磺酸、二異丙胺、硝酮、四丁基氟化的摩爾比為1∶(1.2～2.0)∶(2.0～3.0)∶(2.0～2.5)∶(3.0～5.0)∶(2.0～2.5)；所述的苯并雙(氧二硅茂)的結(jié)構(gòu)式為

所述的氧二硅基萘的結(jié)構(gòu)式為

所述的硝酮的結(jié)構(gòu)式為

其中X為-OCH3，-CH3，-H，-Cl，-NO2。。
本發(fā)明方法以苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘為苯炔或萘炔前體，在非常溫和的條件下產(chǎn)生苯炔或萘炔，進(jìn)一步與硝酮反應(yīng)，生成氧二硅基苯并異噁唑烷或萘并異噁唑烷衍生物。此方法具有反應(yīng)速度快，條件溫和，產(chǎn)率較高，方法簡便等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的化合物(氧二硅基苯并異噁唑烷或萘并異噁唑烷衍生物)是一類重要的雜環(huán)族化合物，具有許多天然產(chǎn)物、生物活性化合物、藥物中間體，農(nóng)藥等非常重要的基本骨架，因而研究并探索這些化合物作為農(nóng)藥或藥物中間體在生物醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面的應(yīng)用，探索萘并異噁唑烷衍生物在有機(jī)發(fā)光材料中的應(yīng)用，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
從理論上分析，該類反應(yīng)是典型的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)，苯炔產(chǎn)生即會(huì)參與反應(yīng)，不同的取代基對產(chǎn)率影響不大，而且產(chǎn)率較高。因此，本方法是構(gòu)建苯并異噁唑烷或萘并異噁唑烷骨架的一種簡便、有效的途徑，豐富了有機(jī)雜環(huán)化合物的合成方法。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例一1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol苯并雙(氧二硅茂)(1)、2.5mmol二異丙胺、5mmol N-亞芐基-4-甲氧基苯甲胺N-氧化物(4a)，2.5mmolTBAF/THF，所得氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物為2-(4-甲氧基芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷(5a)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C25H29NO3Si2 中文命名2-(4-甲氧基芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Methoxybenzyl)-3-phenyl-5，6-oxadisilole fused benzo[d]isoxazolidine 分子量447.17 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ0.27(s，3H)，0.31(s，3H)，0.33(s，3H)，0.35(s，3H)，3.81(s，3H)，4.10(d，J＝13.5Hz，1H)，4.32(d，J＝13.5Hz，1H)，5.33(s，1H)，6.87(d，J＝8.5Hz，2H)，7.00(s，1H)，7.16(s，1H)，7.29-7.35(m，7H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ1.05，1.12，1.4，1.5，55.4，62.1，72.3，110.0，113.9，126.9，127.97，128.04，128.3，128.7，130.7，131.2，140.2，140.5，150.0，157.6，159.2ppm. 實(shí)施例二1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol苯并雙(氧二硅茂) (1)、2.5mmol二異丙胺、5mmolN-亞芐基-4-甲基苯甲胺N-氧化物(4b)，2.5mmol TBAF/THF，所得氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物為2-(4-甲基芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷(5b)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C25H29NO2Si2 中文命名2-(4-甲基芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Methylbenzyl)-3-phenyl-5，6-oxadisilole fused benzo[d]isoxazolidine 分子量431.17 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ0.27(s，3H)，0.31(s，3H)，0.33(s，3H)，0.35(s，3H)，2.34(s，3H)，4.13(d，J＝13.5Hz，1H)，4.33(d，J＝13.5Hz，1H)，5.33(s，1H)，6.99(d，J＝0.5Hz，1H)，7.14-7.17(m，3H)，7.29-7.34(m，7H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ1.05，1.12，1.4，1.5，21.3，62.5，72.4，110.1，126.9，128.0，128.1，128.8，129.2，129.4，131.2，133.3，137.4，140.2，140.5，150.0，157.7ppm. 實(shí)施例三1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol苯并雙(氧二硅茂)(1)、2.5mmol二異丙胺、5mmol N-亞芐基苯甲胺N-氧化物(4c)，2.5mmol TBAF/THF，所得氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物為2-芐基-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷(5c)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C24H27NO2Si2 中文命名2-芐基-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷 英文命名2-Benzyl-3-phenyl-5，6-oxadisilole fused benzo[d]isoxazolidine 分子量417.16 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ0.27(s，3H)，0.31(s，3H)，0.33(s，3H)，0.35(s，3H)，4.17(d，J＝13.5Hz，1H)，4.38(d，J＝13.5Hz，1H)，5.34(s，1H)，7.00(d，J＝0.5Hz，1H)，7.18(d，J＝1.0Hz，1H)，7.25-7.33(m，8H)，7.33-7.40(m，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ1.06，1.13，1.4，1.5，62.8，72.7，110.1，126.9，127.8，128.0，128.1，128.6，128.8，129.4，131.2，136.4，140.3，140.4，150.1，157.6ppm. 實(shí)施例四1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol苯并雙(氧二硅茂)(1)、2.5mmol二異丙胺、5mmol N-亞芐基-4-氯苯甲胺N-氧化物(4d)，2.5mmol TBAF/THF，所得氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物為2-(4-氯芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷(5d)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C24H26ClNO2Si2 中文命名2-(4-氯芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Chlorobenzyl)-3-phenyl-5，6-oxadisilole fused benzo[d]isoxazolidine 分子量451.12 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ0.27(s，3H)，0.30(s，3H)，0.33(s，3H)，0.34(s，3H)，4.27(d，J＝14.5Hz，1H)，4.42(d，J＝14.5Hz，1H)，5.35(s，1H)，6.97(d，J＝0.5Hz，1H)，7.15(s，1H)，7.35-7.43(m，5H)，7.60(d，J＝8.5Hz，2H)，8.20(d，J＝8.5Hz，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ1.05，1.11，1.4，1.5，62.0，73.0，110.1，126.8，128.0，128.3，128.7，128.9，130.6，131.1，133.6，135.1，140.1，140.5，150.2，157.4ppm. 實(shí)施例五1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol苯并雙(氧二硅茂)(1)、2.5mmol二異丙胺、5mmol N-亞芐基-4-硝基苯甲胺N-氧化物(4e)，2.5mmol TBAF/THF，所得氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物為2-(4-硝基芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷(5e)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C24H26N2O4Si2 中文命名2-(4-硝基芐基)-3-苯基-5，6-氧二硅基苯并[d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Nitrobenzyl)-3-phenyl-5，6-oxadisilole fused benzo[d]isoxazolidine 分子量462.14 外觀棕色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ0.28(s，3H)，0.32(s，3H)，0.34(s，3H)，0.36(s，3H)，4.28(d，J＝14.5Hz，1H)，4.43(d，J＝14.5Hz，1H)，5.37(s，1H)，6.98(s，1H)，7.17(s，1H)，7.34-7.45(m，5H)，7.61(d，J＝9.0Hz，2H)，8.19-8.21(m，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ1.2，1.3，1.6，1.7，62.0，74.0，110.1，123.9，126.9，128.3，128.8，129.2，129.9，131.3，139.8，141.0，144.6，147.7，150.6，157.3ppm. 實(shí)施例六1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol氧二硅基萘(6)、2.5mmol二異丙胺、5mmol N-亞芐基-4-甲氧基苯甲胺N-氧化物(4a)，2.5mmol TBAF/THF，所得萘并異噁唑烷衍生物為2-(4-甲氧基芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷(9a)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C25H21NO2 中文命名2-(4-甲氧基芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Methoxybenzyl)-3-phenyl naphtho[2，3-d]isoxazolidine 分子量367.16 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ3.81(s，3H)，4.14(d，J＝13.0Hz，1H)，4.35(d，J＝13.0Hz，1H)，5.42(s，1H)，6.88-6.90(m，2H)，7.16(s，1H)，7.28-7.45(m，10H)，7.67-7.73(m，2H)ppm；核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ55.4，62.0，72.0，102.8，114.0，123.5，123.8，126.5，127.2，128.1，128.2，128.3，128.8，130.0，130.8，132.7，134.8，140.1，155.1，159.3ppm. 實(shí)施例七1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol氧二硅基萘(6)、2.5mmol二異丙胺、5mmol N-亞芐基-4-甲苯甲胺N-氧化物(4b)，2.5mmol TBAF/THF，所得萘并異噁唑烷衍生物為2-(4-甲基芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷(9b)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C25H21NO 中文命名2-(4-甲基芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Methylbenzyl)-3-phenyl naphtho[2，3-d]isoxazolidine 分子量351.16 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ2.40(s，3H)，4.21(d，J＝13.5Hz，1H)，4.40(d，J＝13.5Hz，1H)，5.46(s，1H)，7.21(d，J＝8.0Hz，2H)，7.32-7.49(m，11H)，7.71-7.77(m，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ21.3，62.3，72.1，102.8，123.4，123.7，126.4127.2，128.0，128.1，128.2，128.8，129.3，129.4，130.0，132.7，133.3，134.7，137.5，140.0，155.1ppm. 實(shí)施例八1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol氧二硅基萘(6)、2.5mmol二異丙胺、5mmolN-亞芐基苯甲胺N-氧化物(4c)，2.5mmolTBAF/THF，所得萘并異噁唑烷衍生物為2-芐基-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷(9c)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C24H19NO 中文命名2-芐基-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷 英文命名2-Benzyl-3-phenyl naphtho[2，3-d]isoxazolidine 分子量337.15 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ4.22(d，J＝13.5Hz，1H)，4.42(d，J＝13.5Hz，1H)，5.44(s，1H)，7.17(s，1H)，7.29-7.46(m，13H)，7.68-7.74(m，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ62.6，72.4，102.8，123.4，123.8，126.5，127.2，127.9，128.1，128.2，128.3，128.6，128.8，129.4，130.0，132.7，134.7，136.4，139.9，155.0ppm. 實(shí)施例九1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol氧二硅基萘(6)、2.5mmol二異丙胺、5mmolN-亞芐基-4-氯苯甲胺N-氧化物(4d)，2.5mmol TBAF/THF，所得萘并異噁唑烷衍生物為2-(4-氯芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷(9d)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C24H18ClNO 中文命名2-(4-氯芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Chlorobenzyl)-3-phenyl naphtho[2，3-d]isoxazolidine 分子量371.11 外觀白色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ4.18(d，J＝13.5Hz，1H)，4.34(d，J＝13.5Hz，1H)，5.41(s，1H)，7.16(s，1H)，7.29-7.44(m，12H)，7.69-7.74(m，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ61.8，72.8，102.8，123.4，123.9，126.6，127，2，128.1，128.2，128.4，128.8，128.9，130.1，130.7，132.6，133.7，134.7，135.0，139.6，154.8ppm. 實(shí)施例十1.5mmol雙乙酸碘苯鹽、3mmol三氟甲磺酸、1mmol氧二硅基萘(6)、2.5mmol二異丙胺、5mmolN-亞芐基-4-對硝基苯甲胺N-氧化物(4e)，2.5mmol TBAF/THF，所得萘并異噁唑烷衍生物為2-(4-硝基芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷(9e)，該化合物的結(jié)構(gòu)為
分子式C24H18N2O3 中文命名2-(4-硝基芐基)-3-苯基萘并[2，3-d]異噁唑烷 英文命名2-(4-Nitrobenzyl)-3-phenyl naphtho[2，3-d]isoxazolidine 分子量382.13 外觀棕色粉末 核磁共振氫譜(500MHz，CDCl3)δ4.31(d，J＝14.0Hz，1H)，4.44(d，J＝14.0Hz，1H)，5.45(s，1H)，7.13(s，1H)，7.30-7.46(m，8H)，7.63(d，J＝8.5Hz，2H)，7.69(d，J＝8.5Hz，1H)，7.72(d，J＝8.5Hz，1H)，8.22(d，J＝8.5Hz，2H)ppm； 核磁共振碳譜(125MHz，CDCl3)δ61.7，73.6，102.8，123.4，123.8，124.1，126.7，127.3，128.1，128.3，128.7，129.1，129.8，130.1，132.4，134.7，139.1，144.3，147.6，154.5ppm.
權(quán)利要求
1.一種苯并或萘并異噁唑烷衍生物，其特征在于該化合物具有如下結(jié)構(gòu)
其中，X為-OCH3，-CH3，-H，-Cl，-NO2。
2.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯并或萘并異噁唑烷衍生物的合成方法，其特征在于該方法具有如下步驟
a.惰性氣氛下，冰水浴條件下，將雙乙酸碘苯鹽與三氟甲磺酸溶入二氯甲烷中反應(yīng)0.5～1.5小時(shí)，在室溫下反應(yīng)1.5～2.5小時(shí)，得到反應(yīng)溶液，將該反應(yīng)溶液A用冰水浴冷卻；
b.惰性氣氛下，冰水浴條件下，將步驟a所得反應(yīng)溶液A加入到苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘的二氯甲烷溶液中，反應(yīng)0.5～1小時(shí)后室溫反應(yīng)2.5～3.5小時(shí)，得反應(yīng)溶液B；
c.在冰水浴條件下，在步驟b所得反應(yīng)溶液B中依次加入二異丙胺、硝酮和四丁基氟化銨的四氫呋喃溶液，室溫反應(yīng)4.5～5.5小時(shí)，經(jīng)分離純化得到氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物或萘并異噁唑烷衍生物；
所述的苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘與雙乙酸碘苯鹽、三氟甲磺酸、二異丙胺、硝酮、四丁基氟化的摩爾比為1∶(1.2～2.0)∶(2.0～3.0)∶(2.0～2.5)∶(3.0～5.0)∶(2.0～2.5)；所述的苯并雙(氧二硅茂)的結(jié)構(gòu)式為
所述的氧二硅基萘的結(jié)構(gòu)式為
所述的硝酮的結(jié)構(gòu)式為
其中X為-OCH3，-CH3，-H，-Cl，-NO2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苯并或萘并異噁唑烷衍生物及其合成方法。該化合物具有如下結(jié)構(gòu)其中，X為-OCH3，-CH3，-H，-Cl，-NO2本發(fā)明方法以苯并雙(氧二硅茂)或氧二硅基萘為苯炔或萘炔前體，在非常溫和的條件下產(chǎn)生苯炔或萘炔，進(jìn)一步與硝酮反應(yīng)，生成氧二硅基苯并異噁唑烷衍生物或萘并異噁唑烷衍生物，具有反應(yīng)速度快、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率較高和方法簡便等優(yōu)點(diǎn)，為構(gòu)建苯并或萘并異噁唑烷骨架提供了一種有效的途徑，豐富了有機(jī)雜環(huán)化合物的合成方法。
文檔編號(hào)C07F7/10GK101691378SQ200910196520
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者陳雅麗, 吳開成, 林昳蓓, 曹衛(wèi)國, 陳杰, 李慧明 申請人:上海大學(xué)