一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-H)-酮化合物及其合成方法与流程

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物及其合成方法。

背景技术

萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮类化合物是一类重要的有机杂环，具有重要的生物活性以及潜在的药用价值。现有的文献中关于萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮类化合物的合成主要有以下若干种方法：beeraiahbaire课题组报道的基于复杂炔烃的分子内环加成反应合成萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮类化合物(eur.j.org.chem.2017,3381)，反应需要在150℃高温下进行，且选择性不佳；jin-longwu也报道了一种高温下脱羧以及分子内retro-diels-alder反应合成萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮类化合物的方法(chinesechemicalletters,2016,27,1537)，反应需要在300℃高温下进行，且产率很低；ken-ichishimizu等人也报道了基于分子内双醇脱氢及内酯化合成萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮类化合物的方法(rscadvances,2015,5,29072)，反应需要在惰性气氛氮气保护下进行且反应温度高达180℃。因此，开发一种简单高效的合成萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮类化合物的方法具有重要的意义。

技术实现要素：

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物及其合成方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物化学结构通式为：

其中，r为烷基或者芳基，r’为烷基或者芳基，r”为h、烷基、卤代基或者芳基中一种或者几种。

一种上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将炔酯、金催化剂brettphosaucl、nabarf4和分子筛混合于溶剂中，进行油浴反应；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得；

步骤(1)所述炔酯化学结构通式为：

其中，r为烷基或者芳基，r’为烷基或者芳基，r”为h、烷基、卤代基或者芳基中一种或者几种。

优选地，步骤(1)所述炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.03-0.07mmol：0.08-0.12mmol：100-250mg。

优选地，步骤(1)所述炔酯与溶剂的用量比为1mmol：10-20ml。

优选地，步骤(1)所述反应条件为：温度60-100℃，时间2-4h。

优选地，步骤(1)所述溶剂为1，2-二氯乙烷、四氢呋喃、甲基叔丁基醚或者甲苯。

优选地，步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金(cas29892-37-3)与膦配体brettphos(cas1070663-78-3)按摩尔比1：1混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应5-10min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂。

优选地，所述二甲硫醚氯化金与二氯甲烷的用量比为1mmol：1-2ml。

其化学反应结构通式为：

其中，r为烷基或者芳基，r’为烷基或者芳基，r”为h、烷基、卤代基或者芳基中一种或者几种。

其反应机理如下：

本发明的积极有益效果：

1.本发明选择以简单易得的炔酯作为起始物，在金催化剂作用下发生3,3-重排得到联烯中间体，该联烯中间体发生后续的4+2环加成反应以及异构芳香化即得到萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，本发明合成方法反应温度低，空气气氛下进行，操作简单安全，底物具有良好的普适性，萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物收率可高达96％，纯度可高达99％，收率和纯度高。

具体实施方式

下面结合一些具体实施方式，对本发明进一步说明。

实施例1

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将丁炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯、金催化剂brettphosaucl、四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠nabarf4和分子筛混合于1，2-二氯乙烷中，80℃条件下油浴反应2h；所述丁炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.05mmol：0.1mmol：200mg；所述丁炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯与1，2-二氯乙烷的用量比为1mmol：15ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应5min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：1ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率95％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.27(dd,j＝6.3,3.5hz,1h),7.83(dq,j＝6.8,3.4hz,1h),7.68–7.59(m,2h),7.56(s,1h),7.49–7.31(m,5h),6.47(s,1h),3.19(s,3h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ170.86,143.47,139.33,137.65,135.96,133.02,129.11,128.90,128.82,128.57,127.05,126.73,125.52,120.02,119.73,81.26,12.55.hrmsm/z(esi)calcdforc19h14o2na[m+na⁺],297.0886,found297.0882。

实施例2

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将丁炔酸-[1-(2-溴苯基)-3-苯基]丙炔酯、金催化剂brettphosaucl、nabarf4和分子筛混合于四氢呋喃中，100℃条件下油浴反应3h；所述丁炔酸-[1-(2-溴苯基)-3-苯基]丙炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.03mmol：0.1mmol：150mg；所述丁炔酸-[1-(2-溴苯基)-3-苯基]丙炔酯与四氢呋喃的用量比为1mmol：10ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应6min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：1.5ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率88％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.35(d,j＝8.6hz,1h),8.12(s,1h),8.01(d,j＝8.6hz,1h),7.55(t,j＝8.6hz,1h),7.52–7.41(m,5h),6.60(s,1h),3.28(s,1h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ170.15,144.78,139.78,137.27,134.69,134.58,132.81,129.35,129.09,127.17,126.98,125.49,123.77,119.47,81.57,12.86.hrmsm/z(esi)calcdforc19h14bro2na[m+na⁺],374.9991,found374.9998。

实施例3

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将丙炔酸-[1-(2-溴-4-氟-苯基)-3-苯基]丙炔酯、金催化剂brettphosaucl、nabarf4和分子筛混合于1，2-二氯乙烷中，70℃条件下油浴反应3h；所述丙炔酸-[1-(2-溴-4-氟-苯基)-3-苯基]丙炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.04mmol：0.1mmol：150mg；所述丙炔酸-[1-(2-溴-4-氟-苯基)-3-苯基]丙炔酯与1，2-二氯乙烷的用量比为1mmol：20ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应8min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：1.5ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率96％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.00(s,1h),7.87(dd,j＝10.2,2.3hz,1h),7.77(dd,j＝10.2,2.4hz,1h),7.44–7.31(m,5h),6.50(s,1h),3.13(s,3h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ170.04,159.70(d,j＝251.3hz).144.12(d,j＝2.8hz),138.83(d,j＝6.3hz),137.01,134.77(d,j＝8.8hz),131.82,129.34,129.05,127.05,124.56(d,j＝10.4hz),123.33(d,j＝28.2hz),121.79,119.38(d,j＝1.7hz),109.17(d,j＝21.2hz),81.46,12.80.hrmsm/z(esi)calcdforc19h12o2brfna[m+na⁺],392.9897,found392.9894。

实施例4

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将丁炔酸-[1-(2-溴-4-甲基-苯基)-3-苯基]丙炔酯、金催化剂brettphosaucl、nabarf4和分子筛混合于甲基叔丁基醚中，60℃条件下油浴反应4h；所述丁炔酸-[1-(2-溴-4-甲基-苯基)-3-苯基]丙炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.06mmol：0.08mmol：200mg；所述丁炔酸-[1-(2-溴-4-甲基-苯基)-3-苯基]丙炔酯与甲基叔丁基醚的用量比为1mmol：15ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应10min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：1ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率91％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.00(s,1h),7.96(s,1h),7.80(s,1h),7.44–7.32(m,5h),6.49(s,1h),3.16(s,3h),2.56(s,3h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ170.51,143.80,138.78,137.33,137.08,134.78,134.51,132.83,129.19,128.96,127.07,124.49,123.29,120.88,119.09,81.44,21.65,12.72.hrmsm/z(esi)calcdforc20h15o2brna[m+na⁺],389.0148,found389.0143。

实施例5

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将己炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯、金催化剂brettphosaucl、nabarf4和分子筛混合于甲基叔丁基醚中，80℃条件下油浴反应3h；所述己炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.04mmol：0.08mmol：100mg；所述己炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯与甲基叔丁基醚的用量比为1mmol：10ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应8min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：2ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率78％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.29(dd,j＝6.3,3.6hz,1h),7.85–7.81(m,1h),7.64–7.57(m,2h),7.56(s,1h),7.45–7.28(m,5h),6.46(d,j＝0.6hz,1h),3.77–3.66(m,2h),1.82(dd,j＝15.1,7.6hz,2h),1.12(t,j＝7.3hz,3h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ170.43,144.18,143.59,137.71,136.39,132.28,129.08,128.96,128.89,128.44,127.04,126.62,125.52,119.84,119.74,81.21,28.07,24.78,14.32.hrmsm/z(esi)calcdforc21h18o2na[m+na⁺],325.1199,found325.1195。

实施例6

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将苯丙炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯、金催化剂brettphosaucl、nabarf4和分子筛混合于甲苯中，80℃条件下油浴反应2h；所述苯丙炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.07mmol：0.12mmol：250mg；所述苯丙炔酸-(1，3-二苯基)丙炔酯与甲苯的用量比为1mmol：20ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应5min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：1ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率84％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.90(d,j＝8.2hz,1h),7.83(d,j＝8.5hz,1h),7.76(s,1h),7.61(dd,j＝11.1,3.9hz,1h),7.57(m,3h),7.53–7.35(m,8h),6.53(s,1h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ169.00,143.61,142.15,137.58,136.33,134.35,132.87,130.17,130.01,129.17,128.94,128.69,128.36,128.27,128.08,128.07,128.03,127.06,126.92,121.38,119.73,81.14.hrmsm/z(esi)calcdforc24h16o2na[m+na⁺],359.1043,found359.1048。

实施例7

一种萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物，其化学结构通式为：

上述的萘并[2,3-c]呋喃-1(3-h)-酮化合物的合成方法，包括以下步骤：

(1)将丁炔酸-(1-苯基)壬炔酯、金催化剂brettphosaucl、四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠nabarf4和分子筛混合于1，2-二氯乙烷中，80℃条件下油浴反应3h；所述丁炔酸-(1-苯基)壬炔酯与金催化剂brettphosaucl、nabarf4、分子筛的用量比为1mmol：0.05mmol：0.1mmol：200mg；所述丁炔酸-(1-苯基)壬炔酯与1，2-二氯乙烷的用量比为1mmol：15ml；

步骤(1)所述金催化剂brettphosaucl的合成方法包括以下步骤：

将二甲硫醚氯化金与膦配体brettphos混合于二氯甲烷中，避光室温条件下搅拌反应5min，过滤，旋干，即得brettphosaucl催化剂，所述膦配体brettphos、二甲硫醚氯化金、二氯甲烷的用量比为1mmol：1mmol：2ml；

(2)将步骤(1)反应结束后混合物冷却至室温，除盐，洗涤，浓缩，纯化，即得，收率92％，纯度99％，¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.26(d,j＝8.3hz,1h),7.92(d,j＝8.3hz,1h),7.71–7.55(m,3h),5.55(dd,j＝7.5,4.0hz,1h),3.15(s,3h),2.20–1.97(m,1h),1.93–1.72(m,1h),1.70–1.15(m,8h),0.89(t,j＝7.0hz,3h).¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ171.04,143.94,139.18,135.84,132.95,128.72,128.44,126.48,125.52,120.77,118.25,79.84,35.58,31.62,29.06,24.69,22.55,14.03,12.47.hrmsm/z(esi)calcdforc19h22o2na[m+na⁺],305.1512,found305.1514。