技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于精細化學(xué)品合成領(lǐng)域,具體涉及一種6h-苯并[c]苯并吡喃類化合物的合成方法。
背景技術(shù):
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6h-苯并[c]苯并吡喃是許多具有生理活性的天然產(chǎn)物和藥物分子的核心骨架(見圖1.1),例如:苦苣菜鏈格孢提取物(alternethanoxinsa、e)、大麻主要活性成分(j.agric.foodchem.,2009,57,6656-6660;j.agric.foodchem.2015,63,1196-1199;j.nat.prod.,2009,72,906-911;j.med.chem.,2013,56,3904-3921.)。發(fā)展簡單、高效6h-苯并[c]苯并吡喃類衍生物的制備方法具有重要的意義。
圖1.1幾種代表性的6h-苯并[c]苯并吡喃類活性成分
近幾年來,很多課題組實現(xiàn)了這類化合物的合成,主要可以分為以下兩種策略。
策略一:利用過渡金屬催化合成6h-苯并[c]苯并吡喃
利用過渡金屬催化是合成6h-苯并[c]苯并吡喃的傳統(tǒng)方法(pureappl.chem.1991,63,419-422;chem.rev.1995,95,2457-2483;chem.rev.2002,102,1359-1470;org.lett.,2011,13,3242-3245;cn102633582a;tetrahedronlett.2012,53,7036-7039)。這類方法需要昂貴的過渡金屬如鈀等作為催化劑,而且需要加入堿、配體等添加劑,反應(yīng)在高溫下才能進行。另外,該方法的底物制備也有很大的局限性。
策略二:無需過渡金屬催化合成6h-苯并[c]苯并吡喃
無需過渡金屬催化也能實現(xiàn)6h-苯并[c]苯并吡喃類化合物的合成(j.am.chem.soc.1991,113,7676-7684;rscadvances2015,5,50174-50177),但是國內(nèi)外的報道很少。1991年,wan課題組在254nm紫外光照下,以2’-(羥基甲基)-[1,1-聯(lián)苯]-2-酚為原料,實現(xiàn)了6h-苯并[c]苯并吡喃的合成,但是該方法原料不易制備,應(yīng)用受到很大限制。2015年,jayantak.ray等人鹵代聯(lián)苯類化合物為原料在dmso溶劑中,以3當量的強堿叔丁醇鉀作為添加劑,100℃下合成了6h-苯并[c]苯并吡喃。雖然該方法避免使用昂貴的過渡金屬作為催化劑,但是仍然需要強堿做添加劑,以及在高溫下才能發(fā)生,因此使其應(yīng)用得到了很大限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明旨在提供一種溫和的、無金屬催化的合成6h-苯并[c]苯并吡喃類化合物的新方法。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案如下:
一種6h-苯并[c]苯并吡喃類化合物的合成方法,其特征在于:以式(i)所示的重氮鹽為原料,在染料光敏劑催化作用下,有機溶劑中,經(jīng)氮氣保護和3~100w可見光照射下,于室溫~40℃攪拌反應(yīng),合成得到式(ii)所示的6h-苯并[c]苯并吡喃類化合物,反應(yīng)路線如下:
式(i)和式(ii)中:r1為氫、氯、甲基;r2為氫、氟;r3為氫、氯、甲基。
進一步的設(shè)置在于:
上述方法中,式(i)所示底物重氮鹽與染料光敏劑的投料物質(zhì)的量之比為1:0.02~0.001。所述的染料光敏劑選自以下任意一種:曙紅y(eosiny)、羅丹明b(rhodamineb)、熒光素(fluorescein),優(yōu)選曙紅y(eosiny)。
上述方法中,有機溶劑選自以下的一種:乙酸乙酯、甲醇、二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮,優(yōu)選為乙腈。
上述方法中,反應(yīng)需經(jīng)氮氣保護,在3~100w可見光光照射下,反應(yīng)1~48小時。所述光源可以為白色節(jié)能燈、綠色led燈、藍色led燈,優(yōu)選綠色led燈。
上述方法中,優(yōu)選反應(yīng)時間12~36小時,反應(yīng)溫度為室溫。
上述方法中,合成得到的目標化合物為6h-苯并[c]苯并吡喃、3-氟-6h-苯并[c]苯并吡喃、2-氯-6h-苯并[c]苯并吡喃、2-甲基-6h-苯并[c]苯并吡喃、9-甲基-6h-苯并[c]苯并吡喃、9-氯-6h-苯并[c]苯并吡喃、2,9-二甲基-6h-苯并[c]苯并吡喃。
本發(fā)明制備的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如下:
與已報道的制備方法相比,本發(fā)明方法具有以下幾個優(yōu)點:
1、本發(fā)明提供了一種溫和條件下,在可見光促進下高效合成6h-苯并[c]苯并吡喃類化合物的新方法,該方法反應(yīng)條件非常溫和、操作非常簡單。室溫下將反應(yīng)物攪拌一定時間即能以很好的收率得到產(chǎn)物,無需加熱或回流。
2、反應(yīng)成本降低、條件更加綠色,反應(yīng)在綠光照射下即可進行;反應(yīng)過程中避免使用昂貴的過渡金屬催化劑,不用加堿和配體等添加劑,反應(yīng)高效綠色、成本大大降低。
3、通過對反應(yīng)條件的控制,可以有效地提高反應(yīng)的收率。
具體實施方式:
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步地解釋說明,但具體實施例僅用于說明技術(shù)方案,本發(fā)明的保護范圍并局限于此。
實施例1:該實施例說明6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(59.6mg,0.2mmol)[式(1),r1=h,r2=h,r3=h],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為90%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.77(dd,j=7.7,1.6hz,1h),7.73(d,j=7.7hz,1h),7.41(td,j=7.7,1.2hz,1h),7.31(td,j=7.5,1.2hz,1h),7.29-7.24(m,1h),7.18(dd,j=7.5,0.6hz,1h),7.09(td,j=7.6,1.2hz,1h),7.03(dd,j=8.1,1.1hz,1h),5.15(s,2h).該化合物與文獻(tetrahedron2016,72,1043-1050)報道一致。
替換例:
合成方法同實施例1,區(qū)別在于:調(diào)整反應(yīng)溶劑,催化劑及用量,光源,反應(yīng)溫度,并統(tǒng)計其對產(chǎn)物收率的影響,結(jié)果見表1。
表1:
實施例2:該實施例說明3-氟-6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(63.2mg,0.2mmol)[式(1),r1=h,r2=f,r3=h],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為80%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.75-7.59(m,2h),7.38(t,j=7.7hz,1h),7.29(dd,j=7.5,0.9hz,1h),7.15(d,j=7.4hz,1h),6.87-6.62(m,2h),5.13(s,2h).該化合物與文獻(tetrahedron2016,72,1043-1050)報道一致。
實施例3:該實施例說明2-氯-6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(66.4mg,0.2mmol)[式(1),r1=cl,r2=h,r3=h],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為72%。1hnmr(400mhz,chloroform-d)δ7.59(d,j=2.6hz,1h),7.55(d,j=7.6hz,1h),7.32(t,j=7.6hz,1h),7.23(dt,j=7.6,1.0hz,1h),7.06-7.10(m,2h),6.84(d,j=8.6hz,1h),5.10(s,2h).該化合物與文獻(chem.commun.,2011,47,9813-9815)報道一致。
實施例4:該實施例說明2-甲基-6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(62.4mg,0.2mmol)[式(1),r1=ch3,r2=h,r3=h],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為90%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.73(d,j=7.7hz,1h),7.58(d,j=1.6hz,1h),7.41(t,j=8.2hz,1h),7.31(td,j=7.5,1.1hz,1h),7.18(dd,j=7.5,0.6hz,1h),7.08(dd,j=8.2,1.5hz,1h),6.94(d,j=8.2hz,1h),5.12(s,2h),2.40(s,3h).該化合物與文獻(tetrahedron2016,72,1043-1050)報道一致。
實施例5:該實施例說明9-甲基-6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(62.4mg,0.2mmol)[式(1),r1=h,r2=h,r3=4-ch3],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為95%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.76(dd,j=7.6,1.6hz,1h),7.55(s,1h),7.28-7.24(m,1h),7.14-7.06(m,3h),7.02(dd,j=8.0,1.2hz,1h),5.12(s,2h),2.44(s,3h).該化合物與文獻(tetrahedron2016,72,1043-1050)報道一致。
實施例6:該實施例說明9-氯-6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(66.4mg,0.2mmol)[式(1),r1=h,r2=h,r3=4-cl],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為30%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.70(dd,j=8.2,1.7hz,2h),7.33-7.24(m,2h),7.12-7.07(m,2h),7.02(dd,j=8.1,1.1hz,1h),5.10(s,2h).該化合物與文獻(tetrahedronlett.2012,53,7036-7039)報道一致。
實施例7:該實施例說明2,9-二甲基-6h-苯并[c]苯并吡喃的制備。
取一支干燥潔凈的10ml反應(yīng)管,稱入苯基重氮鹽(65.2mg,0.2mmol)[式(1),r1=ch3,r2=h,r3=4-ch3],曙紅y(1.4mg,0.002mmol),用注射器加入乙腈2ml,體系經(jīng)氮氣保護,用36w綠色led燈照射反應(yīng)管,然后在室溫下,磁力攪拌24h,tlc檢測至反應(yīng)完全,用乙酸乙酯稀釋,有機相水洗3次,分液后有機相用無水硫酸鈉干燥,然后旋干濃縮,柱層析分離純化得到產(chǎn)品,收率為88%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.55-7.48(m,2h),7.11-6.99(m,2h),6.88(d,j=8.2hz,1h),5.04(s,2h),2.40(s,3h),2.35(s,3h).該化合物與文獻(tetrahedronlett.2012,53,7036-7039)報道一致。