一种苯环稠合的[6,5,7,3]四环化合物和其合成方法

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种含有三个连续手性中心的苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物，及铑催化的以含烯炔结构单元的苯并环丁醇为起始原料的该类化合物的合成方法。

背景技术：

1、苯并氧杂环庚烷结构单元广泛存在于具有生物及药物活性的天然分子中。如从果实的真菌中分离得到的紫檀酸具有抗菌活性，从向日葵中分离得到的向莲醇c具有化感活性，可用作除草剂中的先导化合物，从苔藓中分离得到的拉度宁a同样可作为除草剂的先导化合物(engler,m.；anke,t.；sterner,o.；brandt,u.j.antibiot.1997,50,325-329；chen,k.；li,y.；du,z.；tao,z.synth.commun.2015,45,673-701；asakawa,y.；hashimoto,t.；takikawa,k.；tori,m.；ogawa,s.phytochemistry 1991,30,235-251)。此外，一些人工合成的苯并氧杂环庚烷衍生物也展现了优秀的抗炎活性等生物活性(kurokawa,m.；uno,h.；nakamura,h.；sato,f.；naruto,s.j.med.chem.1990,33,504-509)。另一方面，研究表明，将环丙烷结构单元引入药物分子中对于调节其亲脂性及n中心碱性具有重要的作用。因此，基于苯并氧杂环庚烷及环丙烷结构的重要意义，发展新的方法实现环丙烷并苯并氧杂环庚烷衍生物的高效、高选择性合成，将不仅丰富苯并氧杂环庚烷类化合物的分子库，而且有可能提高其生物活性，从而为新型药物分子及其它功能分子的筛选提供物质基础。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种含有三个连续手性中心的苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物。

2、本发明的目的还在于提供一种反应条件温和、底物适应性广泛、原子经济性高、非对映选择性优秀的含有三个连续手性中心的苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物的合成方法。

3、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

4、以含有烯烃和炔烃结构单元的苯并环丁醇为底物，以铑络合物为催化剂，在1,4-二氧六环溶剂中室温条件下进行合成反应，反应结束后按常规分离纯化方法进行产物的分离和表征，得到苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物。

5、所述的含有烯烃结构单元的苯并环丁醇具有如(i)所示的结构式：

6、

7、所述的苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物具有如(ii)所示的结构式：

8、

9、化学式(ⅰ)～(ii)中，r1、r2、r3各自独立地选自氢、c1～c6烷基、c1～c6烷氧基、卤素；r4、r5各自独立地选自氢、c1～c6烷基、苯基，所述烷基任选地被选自苯基、萘基、c1～c6烷氧基、硅氧基、卤素的取代基取代，所述苯基或萘基任选地被选自c1～c6烷基、c1～c6烷氧基、氨基、三氟甲基、卤素的取代基取代且苯基或萘基上取代基的个数为1～3个；r6选自c1～c6烷基、c3～c6环烷基、苯基、萘基、烯基、噻吩基、吲哚基、吡咯基，所述烷基任选地被选自c1～c6烷氧基、硅氧基、卤素、缩醛基、缩酮基、氨基、吲哚基的取代基取代，所述苯基或萘基任选地被选自c1～c6烷基、c1～c6烷氧基、氨基、三氟甲基、卤素的取代基取代且苯基或萘基上取代基的个数为1～3个。

10、所述rh络合物为[rh(oh)(cod)]2、[rhcl(cod)]2、[rhcl(co)2]2、[rhcl(coe)2]2。所述的含有烯烃和炔烃结构单元的苯并环丁醇与所述的铑催化剂的摩尔比为1:100～1:5。

11、所述溶剂为甲苯、乙苯、邻二甲苯、氯苯、二氯甲烷、二氯乙烷、1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈。

12、所述反应的反应温度为0℃～160℃。

13、所述合成反应的反应时间为1h～48h。

14、与现有技术相比，本发明提供了一种新型的合成方法，合成了一系列结构新颖的苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物。该合成方法具有反应条件温和、原子经济性高、非对映选择性优秀等优势，具有一定的应用前景。

15、在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。为了更好地理解本发明，下面提供相关术语的定义和解释。

16、“烷基”或“烷”，是指脂肪族烃基团，指饱和烃基。烷基部分可以是直链烷基，亦可以是支链烷基。典型的烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等等。

17、本发明中使用的c1～cn包括c1～c2、c1～c3……c1～cn，n为大于一的整数；作为取代基的前缀表示取代基中碳原子个数的最小值和最大值，例如，“c1～c6烷基”是指含有一个至6个碳原子的直链或支链的烷基。

18、“环烷基”指饱和或不饱和的环状烃取代基，例如，“c3～c6环烷基”指碳原子数为3～6的环烷基。

19、“卤素”是指氟、氯、溴或碘。

20、“芳基”是指具有离域的π电子系统的平面环并且含有4n+2个π电子，其中n是整数。芳基包括但不限于苯基、萘基等。

21、如果取代基被描述为“任选地...被取代”，则取代基可(1)未被取代或(2)被取代。

技术特征：

1.一种合成稠合四环化合物的方法，其特征在于，所述方法是以含有烯烃和炔烃结构单元的苯并环丁醇为底物，在有机溶剂中，用铑催化剂进行催化反应，生成具有如下所示结构的稠环化合物：

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述rh催化剂为[rh(oh)(cod)]2、[rhcl(cod)]2、[rhcl(co)2]2、[rhcl(coe)2]2，用量为0.1mol％～20mol％。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的含有烯烃和炔烃结构单元的苯并环丁醇与所述的铑催化剂的摩尔比为1:100～1:5。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、乙苯、邻二甲苯、氯苯、二氯甲烷、二氯乙烷、1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述反应的反应温度为0℃～160℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成反应的反应时间为1h～48h。

技术总结
本发明涉及一种稠环化合物及其合成方法，即以含有烯烃结构单元的α‑炔基取代的苯并环丁醇为起始原料，在有机溶剂中，用羟基(1,5‑环辛二烯)铑(I)二聚体为催化剂，以中等到优秀的收率获得含有三个连续手性中心的苯环稠合的氧杂的[6,5,7,3]四环化合物。该方法具有反应条件温和、反应时间短、底物普适性广泛、原子经济性高、非对映选择性优秀等优点。本发明为稠环化合物的构建提供了一种全新的思路，丰富了复杂有机环状化合物的结构及合成方法。

技术研发人员：宋飞杰,王永齐,胡淦
受保护的技术使用者：四川师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12