一种绿色简单制备多取代呋喃的新方法与流程

文档序号:22037269发布日期:2020-08-28 17:38阅读:188来源:国知局

本发明属于有机合成新方法技术领域,具体涉及一种使用廉价酸催化炔酰胺和α-羟基酮反应制备多取代呋喃的绿色新合成方法。



背景技术:

取代呋喃是有机合成中重要的中间体之一,广泛存在于医药中间体与天然产物骨架中,这类化合物具有多种重要的生物活性。在医药,农药,材料等领域发挥着重要作用,具有巨大的社会效益与经济效益。

呋喃骨架结构制备方法主要包括:炔酮、环丙基酮等底物构建呋喃骨架,但是大多仅能制备单取代,二取代,三取代呋喃化合物,四取代呋喃化合物制备方法报道较少。同时,这些反应一般要求比较苛刻,一般要求在强酸,强碱,高温以及金、铑、钯等贵重金属催化下进行合成,存在底物官能团兼容性差,重金属残留以及三废严重等问题。

因此,为了简化操作,降低成本,减少三废等现有方法存在的问题,本发明发展了一种反应条件温和、操作简单,绿色环保、快速制备多取代呋喃化合物的制备方法,本发明特点是通过控制炔酰胺与α-羟基酮类化合物上的取代基可以实现单取代,二取代,三取代,四取代呋喃化合物的选择性合成。



技术实现要素:

本发明的目的就是发展一种非金属催化的,绿色环保,操作简单的合成多取代呋喃的新方法,提高产品质量的同时减少环境污染,反应可以在呋喃化合物的2,3,4,5-位引入不同或相同取代基种类与数量。

本发明提供的具体合成方法,即通过廉价路易斯酸或布朗斯特酸催化炔酰胺与α-羟基酮类化合物发生环加成串联反应,一步即可合成所需要的多取代呋喃产物。反应式如下:

r1=烷基、芳基;r2,r3,r4=氢、烷基、芳基。

具体反应步骤如下:

步骤1:室温条件下,将炔酰胺1和α-羟基酮类化合物2依次加入反应瓶中(炔酰胺1:α-羟基酮类化合物2=0.5豪摩尔:0.6毫摩尔),加入甲苯溶剂4毫升充分溶解原料后,向反应体系中加入5%毫摩尔三氟化硼乙醚,室温搅拌反应约10分钟。

步骤2:反应结束后,向反应体系中加入10毫升饱和氯化铵溶液和1毫升饱和碳酸氢钠溶液淬灭,水相分别加入10毫升乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,并用无水硫酸钠干燥,过滤,有机相浓缩,快速柱层析分离纯化得到目标多取代呋喃化合物3。

本发明步骤1中,炔酰胺1,α-羟基酮类化合物2和三氟化硼乙醚的当量比为1:1.2:0.05,增加三氟化硼乙醚的用量可以提高产物收率,溶剂甲苯用量对反应收率影响不大。

本发明步骤1中,环加成反应时间在十分钟内既可以快速完成。

本发明步骤2中,当反应结束后,向反应体系中加入适量饱和碳酸氢钠溶液和饱和氯化铵溶液,可以使得反应产物萃取过程中水相和有机相易于分离,避免产物损失,提高收率。

本发明产物的创新点在于产物易于分离纯化,产率高,能同时引入多个取代基,并且适用于多种取代呋喃化合物的制备,反应条件温和迅速,三废较少,绿色环保,非金属催化避免重金属残留,并且通过控制炔酰胺化合物1与α-羟基酮类化合物2上的取代基,可以极其简便调控呋喃化合物不同位置的取代基的类型与数量,这将是对现有合成方法的很大突破。

具体实施方案

以下实施例有助于理解本发明,但不限于本发明的内容。

实施例1

室温条件下,将n-甲基-n-(苯炔基)甲烷磺酰胺(50mg,0.24mmol)和2-羟基-2-苯基苯乙酮(61mg,0.29mmol)依次加入反应瓶中,加入甲苯溶剂2.0毫升充分溶解原料后,向反应体系中加入三氟化硼乙醚(2.0μl,5mol%),室温搅拌反应约10分钟。tlc监测反应,待反应结束后,向反应体系中加入10.0毫升饱和氯化铵溶液和1.0毫升饱和碳酸氢钠溶液淬灭,水相分别加入10.0毫升乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,并用无水硫酸钠干燥,过滤,有机相浓缩,快速柱层析分离纯化得到目标多取代呋喃化合物n-甲基-n-(3,4,5-三苯基呋喃-2-)甲烷磺酰胺白色固体89.9mg,收率:93%。产物结构通过单晶,核磁氢谱,碳谱,高分辨质谱确证。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.42-7.37(m,2h),7.30-7.21(m,11h),7.19-7.15(m,2h),3.29(s,3h),3.01(s,3h);13cnmr(100mhz,cdcl3)δ146.5,142.1,132.6,130.6,130.4,130.3,129.5,128.7,128.5,128.3,128.0,127.6,127.6,126.3,123.7,123.2,38.9,38.7;massspectrum(esi):m/e(%relativeintensity)404.1(100)(m+h)+;hrmscalcdforc24h22no3s(m+h)+404.1320,found404.1312.

实施例2

室温条件下,将n-甲基-n-(苯炔基)甲烷磺酰胺(45mg,0.24mmol)和2-羟基-2-苯基苯乙酮(61mg,0.29mmol)依次加入反应瓶中,加入甲苯溶剂2.0毫升充分溶解原料后,向反应体系中加入三氟化硼乙醚(2.0μl,5mol%),室温搅拌反应约10分钟。tlc监测反应,待反应结束后,向反应体系中加入10.0毫升饱和氯化铵溶液和1.0毫升饱和碳酸氢钠溶液淬灭,水相分别加入10.0毫升乙酸乙酯萃取三次,合并有机相,并用无水硫酸钠干燥,过滤,有机相浓缩,快速柱层析分离纯化得到目标多取代呋喃化合物n-甲基-n-(3,4,5-三苯基呋喃-2-)甲烷磺酰胺白色固体86.9mg,收率:95%。产物结构通过核磁氢谱,碳谱,高分辨质谱确证。

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.42-7.37(m,2h),7.30-7.20(m,9h),7.19-7.12(m,4h),4.46(t,j=8.0hz,2h)3.87(t,j=8.0hz,2h);13cnmr(100mhz,cdcl3)δ157.1,146.8,138.7,132.6,130.6,130.4,130.4,130.4,130.3,129.3,129.3,129.2,128.7,128.4,128.4,127.9,127.6,127.5,126.4,126.4,126.3,123.1,123.0,63.0,46.9;massspectrum(esi):m/e(%relativeintensity)382.1(100)(m+h)+;hrmscalcdforc25h20no3(m+h)+382.1443,found382.1439.

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