本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物及其制备方法。
背景技术：
3-苯并呋喃酮螺环化合物在自然界广泛存在，尤其是在医药、农药等方面应用广泛。其中的3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物与人们的生活关系密切，很多天然产物及医药中存在3-苯并呋喃酮螺环己烯结构框架，如：从海洋真菌中分离得到的具有抗菌活性的天然产物leptosphaerinc，抗真菌抗生素griseofulvin等。基于3-苯并呋喃酮螺环化合物在医药、农药中的重要性，目前化学家们开发了多种方法用于构建该类化合物，但是文献报道的3-苯并呋喃酮螺环化合物的制备方法主要集中与构建3-苯并呋喃酮螺环戊烷、3-苯并呋喃酮螺环戊杂环、3-苯并呋喃酮螺环己烷等化合物，然而得到的这些3-苯并呋喃酮螺环化合物种类有限，对于在天然产物中广泛存在的3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物，尤其是多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的报道较少，且种类也有限。因此，采取一锅煮反应，高效构建制备具有特定结构的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物，来开发种类多样、结构新颖的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物对药物化学的发展具有重要的意义。
一锅煮多组分反应将反应物混合在一起，在一个容器中发生连环多步反应，是高效率的有机制备反应，可利用很少的步骤得到具有较大复杂度的化学结构。与传统的化学反应相比，一锅煮多组分反应在一个容器内进行反应，省去了中间体的分离步骤，可以显著节省时间，提高产率，一锅煮是所有有机合成路线最好途径，具有高效、便捷、原子经济、成本低等优点。可将较简单的原料经过一锅煮多组分反应方便地转化成复杂的分子。尤其是在复杂结构及天然产物的全制备中，一锅煮多组分反应常常可以起到非常关键的作用，因此，近年来，引起了越来越多的关注。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物及其制备方法，该方法具有高效、便捷、成本低等优势，应用前景好。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物，所述多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如式ⅰ所示：
其中r1的结构式选自：cn或co2me；
其中r2的结构式选自下述结构式中的一种：
其中r3的结构式选自选自氢、卤素、烷基、三氟甲基、羟基、烷氧基、硝基、酯基、胺基、酰胺基、烷酰氧基、氰基、芳基、烯基、卤代苄氧基、卤代苄胺基或卤代苯氧基中的一种；
所述r1＇、r2＇分别独立选自氢、卤素、烷基、三氟甲基、羟基、烷氧基、硝基、酯基、胺基、酰胺基、烷酰氧基、氰基、芳基、烯基、卤代苄氧基、卤代苄胺基或卤代苯氧基中的一种；
所述烷基为c1-c18的直链或支链烷基，碳环或杂环(含有1-3个氧、硫或氮)，取代或不取代的烷基，其中取代基为卤素、羟基、羧基、硝基、氰基、取代的氨基、酰胺基、羧基、酯基、烷氧基、烷氨基烷酰氧基，芳基；
所述芳基为取代或不取代的芳环，或取代或不取代的芳杂环；
所述芳环为苯环、萘环、蒽环、菲环、喹啉环、异喹啉环、吡咯环、吡啶环、嘧啶环、呋喃环、噻吩环；取代基为卤素、甲基、三氟甲基、羟基、硝基、氨基、取代的氨基、羧基、酯基、烷氧基、烷酰氧基或氰基。
所述的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法，其步骤如下：将苯甲醛、丙二腈及3-苯并呋喃酮在碳酸钾为催化剂、二氯甲烷为溶剂、温度为20-80℃的条件下反应1-72小时，经柱层析分离制得多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物。
所述苯甲醛、丙二腈与3-苯并呋喃酮的物质的量之比为2:2:1～3:3:1。
以3-苯并呋喃酮的物质的量为基准，碳酸钾的物质的量为3-苯并呋喃酮物质的量的10％-80％。
所述的反应温度优选30-60℃。
所述柱层析的洗脱剂石油醚和乙酸乙酯，所述石油醚与和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1。
本发明的有益效果：本发明提供了一种简单、高效、便捷的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物制备方法，是以碳酸钾为催化剂、二氯甲烷为溶剂制备多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物，具有高效、便捷、成本低等优点，应用前景好。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的涡轮状酞嗪衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、31.8mg(0.3mmol)苯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应2h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
实施例2
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、45.3mg(0.3mmol)4-硝基苯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应5h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.51–7.35(m,4h),7.31–7.23(m,2h),7.23-7.03(m,7h),6.79(t,j＝7.4hz,1h),5.22(s,2h),4.34(s,1h),3.98(s,1h).
实施例3
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、37.2mg(0.3mmol)4-氟苯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应72h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,dmso)δ7.71–7.56(m,3h),7.40(dd,j＝8.8,5.3hz,2h),7.21(d,j＝8.4hz,1h),7.17(d,j＝7.7hz,1h),7.11(t,j＝8.4hz,2h),6.91(t,j＝7.4hz,3h),4.98(s,1h),4.41(s,1h),3.40(s,2h).
实施例4
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、40.5mg(0.3mmol)4-甲氧基苯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应72h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.49–7.43(m,1h),7.31(d,j＝9.0hz,2h),7.23–6.97(m,4h),6.94(s,1h),6.81(t,j＝7.4hz,1h),6.67(t,j＝8.9hz,3h),5.13(s,2h),4.27(s,1h),3.91(s,1h),3.69(s,3h),3.63(s,3h).
实施例5
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、55.5mg(0.3mmol)4-溴苯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应72h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.73(dd,j＝8.0,1.7hz,1h),7.65(dd,j＝8.1,1.4hz,1h),7.51–7.47(m,1h),7.33–7.28(m,1h),7.19–7.12(m,3h),7.06–6.96(m,2h),6.85(t,j＝7.4hz,1h),6.77(tt,j＝7.4,1.2hz,1h),6.70(d,j＝7.6hz,1h),5.22(s,2h),5.20(s,1h),5.10(s,1h).
实施例6
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、46.9mg(0.3mmol)4-溴苯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应72h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
isomera:isomerb＝1:0.24.1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.46(d,j＝9.1hz,1h,forisomerb),8.37(d,j＝8.7hz,1h,forisomera),8.31(d,j＝8.7hz,1h,forisomerb),8.02–7.93(m,2h,forisomeraandisomerb),7.83(d,j＝8.2hz,1h,forisomeraandisomerb),7.79–7.52(m,8h,isomeraandisomerb),7.43–7.30(m,4h,forisomeraandisomerb),7.22–7.06(m,2h,forisomeraandisomerb),7.03(d,j＝8.4hz,1h,forisomera),6.90(d,j＝7.0hz,1h,forisomerb),6.70(d,j＝7.7hz,1h,forisomerb),6.65(d,j＝7.7hz,1h,forisomera),6.62–6.47(m,1h,forisomeraandisomerb),5.54(s,1h,forisomera),5.32(s,1h,forisomera),5.29(s,1h,forisomerb),5.24(s,1h,forisomerb),5.18(s,2h,forisomerb),5.16(s,2h,forisomera).
实施例7
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、46.9mg(0.3mmol)1-萘甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应48h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.24(d,j＝17.0hz,1h),8.03(dd,j＝8.2,1.3hz,1h),7.86–7.60(m,3h),7.40(d,j＝7.1hz,1h),7.29(t,j＝8.0hz,2h),7.04(dd,j＝43.6,14.1hz,3h),6.77(t,j＝7.5hz,1h),6.57(d,j＝14.1hz,2h),4.68(d,j＝6.4hz,1h),4.41(d,j＝5.0hz,1h),3.85(s,3h),3.31(s,3h).
实施例8
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、42.2mg(0.3mmol)4-氯甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应72h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.44–7.38(m,1h),7.26(d,j＝8.6hz,2h),7.15(dd,j＝12.3,7.7hz,2h),7.05(d,j＝8.7hz,3h),6.94(d,j＝8.4hz,1h),6.81(dd,j＝16.4,8.8hz,3h),6.34(s,2h),4.53(s,1h),4.21(s,1h),3.79(s,3h),3.31(s,3h).
实施例9
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的结构式如下：
本实施例的多取代3-苯并呋喃酮螺环己烯衍生物的制备方法为：将20.1mg(0.15mmol)3-苯并呋喃酮、42.2mg(0.3mmol)2-噻吩甲醛、19.8mg(0.3mmol)丙二腈、8.3mg(40％eq)碳酸钾、1ml的二氯甲烷加入到反应试管内，20～80℃的条件下搅拌反应72h，用柱层析分离得到目标产物(洗脱剂为：石油醚和乙酸乙酯体积比为15:1到1:1)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.75(dd,j＝8.1,1.7hz,1h),7.45–7.40(m,2h),7.16–7.12(m,1h),6.92-6.99(m,5h),5.25(s,2h),5.18(s,1h),5.10(s,1h).
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。