一种多取代呋喃化合物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种多取代呋喃化合物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 呋喃类化合物是一类重要的杂环化合物，该类化合物不仅是许多天然产物的核心 结构单元，而且大多具有生物活性，在医药、农药以及生物化学、天然产物合成，药物合成， 材料化学等方面有广泛的应用。此外，呋喃类化合物还可以发生取代反应、氧化反应、DA反 应、环加成反应等多种化学转化，是合成碳环以及杂环化合物等的重要中间体，在有机合成 中有着广泛的应用。因此呋喃类化合物合成的方法学研究一直被人们所关注。
[0003] 传统的呋喃类化合物合成方法主要有两种：一种是对已经存在的呋喃环进行结 构改造；另一种则是以非环化合物为前体来构造呋喃结构单元，其中应用较多的是1，4-二 羰基化合物在酸催化下的环化缩合反应及其相关方法。近年来，过渡金属催化的以非环化 合物为前体的呋喃类化合物合成方法取得了较好的进展。列举如下：
[0004] (1)以联烯酮为底物：
[0005] 1990年，Marshall小组发现在催化量的AgN03，AgBF4S(Ph3P)3RhCl存在下联烯酮 在乙腈中可以异构化为呋喃类化合物。Hashmi发现以CuCl、[Rh 2(0Ac)4]或[Ru(C1)2(C0)3]2 为催化剂时，联烯酮也可以很好地转化为呋喃类化合物。麻生明等发现在Pd(PPh3)4/ Ag2C03催化下，联烯酮可以与芳基卤化物、烯基卤化物或碘代烯基酯发生环化/偶联反应， 从而形成多取代呋喃类化合物。
[0006] ⑵以炔酮类化合物为底物：
[0007] Utimoto, Gevorgyan等发现炔酮在Ag，Cu，Pd等金属催化下发生异构化生成联稀 酮中间体再在Cul催化下发生环异构化反应得到呋喃。
[0008] (3)以⑵-2-烯-4-炔-1-醇（酮）为底物：
[0009] Hashimi等发现稀炔酮在Ag，Au，Cr，Ru，Rh，Ir等金属催化下与稀经发生环化/环 丙烷化反应得到呋喃类化合物。
[0010] (4)以炔基环氧化物为底物：
[0011] 炔基环氧化物在Au，Pd，Mo等作用下发生环氧对炔的亲核加成反应，经质子化可 得呋喃类化合物。
[0012] 以上几种方法的缺点是环化前体大多需事先制备分离，反应条件苛刻，原料制备 复杂并且通常需要昂贵的过渡金属及复杂的配体，无法实现工业化应用。
【发明内容】
[0013] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多取代呋喃 化合物的制备方法。
[0014] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多取代呋喃化合物的制备 方法，包括以下步骤：在反应器中加入溶剂A，具有通式I或者具有通式II的化合物，醛，最 后加入碱，在温度为0°C~100°C的条件下搅拌反应0. 5h~4h，对反应完全后的反应体系进 行酸化处理，使体系pH值小于5,然后通过有机溶剂萃取和柱层析分离纯化，得到具有通式 III或具有通式IV的多取代呋喃化合物。反应方程式如下：
[0015] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂A为二甲基亚 砜，甲苯，四氢呋喃中的一种或数种的混合物。
[0016] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，具有通式I的化合物、具 有通式II的化合物、醛中R、R 1和R2分别选自脂肪烷基、苯基、取代苯基和/或杂环芳烃。
[0017] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，具有通式I的化合物中X 为卤原子，选自C1(氯），Br (溴），1(碘）中的一种。
[0018] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，具有通式I的化合物中， n等于0或者1。
[0019] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，所述通式I的化合物或 具有通式II的的化合物和醛和碱的用量的摩尔比为1: (1. 〇~1. 5) : (1. 0~2)。
[0020] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，所述碱为叔丁醇钾，叔丁 醇钠，甲醇钠，乙醇钠，氨基钠，金属钠，金属钾，氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钾，碳酸铯，碳酸 钠的一种或数种的混合物。
[0021] 上述的一种多取代呋喃化合物的制备方法，其特征在于，所述酸化处理，所用酸为 盐酸，硫酸，乙酸，甲酸，水合三氯化铁，三氟化硼乙醚中的一种或数种的混合物。所述酸的 用量的摩尔量为醛的摩尔量的0. 5~1. 5倍。
[0022] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0023] 1、本发明具有操作安全，环境友好，并具有反应条件温和，操作简单安全，收率高 等优点。
[0024]2、本发明所用酸和碱廉价易得，污染小。
[0025] 3、本发明符合绿色合成的要求，具有极大的实际应用价值。
[0026] 下面通过实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。
【具体实施方式】
[0027] 实施例1 :本实施例的制备方法包括以下步骤：
[0028]在10毫升圆底烧瓶中依次加入二甲基亚砜（2mL)、化合物la(0. 250mmol)、苯甲醛 IIa(0. 225mmol)、叔丁醇钾（0. 025mmol)室温搅拌反应lh，薄层色谱监测反应进程，直至反 应完全；在反应体系中加入盐酸溶液，使体系pH值小于5,加入5mL水，用15mL乙酸乙酯分 三次萃取，合并乙酸乙酯溶液，减压蒸出乙酸乙酯，残渣用石油醚/乙酸乙酯=100/1的流 动相经硅胶柱层析分离纯化。得到多取代呋喃化合物Illaa。收率89%。反应方程式如 下：
[0029] 实施例1所得产品的结构、核磁、红外、质谱、高分辨质谱数据如下：
[0030] :H NMR (300MHz, CDC 13) 8 7.5 2 (dd,J = 8.1,1. 8Hz, 2H) , 7. 41 -7. 20 (m, 8H), 6. 64 (s, 1H), 2. 97 (t, J = 6. 9Hz, 2H), 2. 71 (dt, J = 8. 1, 6. 9Hz, 2H), 1. 98 (p, J =6. 9Hz, 2H), 1. 36(t, J = 8. 1Hz, 1H). 13C NMR(75MHz, CDC13) S 151. 2, 144. 4, 133. 6, 130. 6， 128. 6, 128. 5, 128. 4, 127. 8, 127. 3, 126. 2, 123. 9, 120. 6, 34. 1，33. 6, 23. 0? IR(neat，cm 3 :3 059 (m)，2926 (m)，2855 (m)，1759 (m)，1675 (s)，1597 (m)，1500 (s)，1447 (m)，1264 (m)，1048 (s ),951(m),763(s),695(s),519(w).MS(EI,70eV) :m/z = 326 (M+). HRMS (ESI) :m/z: [M+H] (Q 9H190S2), Calcd. : 327. 0877. Found: 327. 0872.
[0031] 实施例2~29除了使用的具有通式I的化合物和具有通式II的醛不同外，其他 反应条件均相同，具体为：
[0032]在10毫升圆底烧瓶中，在10毫升圆底烧瓶中依次加入二甲基亚砜（2mL)、具有通 式I的化合物（0. 250mmol)或者具有通式II的化合物（0. 250mmol)，醛（0. 225mmol)，叔丁 醇钾（0. 025mmol)，室温搅拌反应0. 5h~4h，薄层色谱监测反应进程，直至反应完全；在反 应体系中加入盐酸溶液，使体系pH值小于5，加入5mL水，用15mL乙酸乙酯分三次萃取，合 并乙酸乙酯溶液，减压蒸出乙酸乙酯，残渣用石油醚/乙酸乙酯=100/1的流动相经硅胶柱 层析分离纯化。得到多取代呋喃化合物。收率80-95%。反应方程式如下：
II IV
[0033] 实施例2所得产品的结构、核磁、红外、质谱、高分辨质谱数据如下：
[0034]4 匪R (300MHz，CDC13) S 7. 64 - 7. 45 (m，2H)，7. 34 - 7. 18 (m，5H)，7. 15 (d，J = 7. 9Hz, 2H), 6. 61 (s, 1H), 2. 95 (t, J = 6. 9Hz, 2H), 2. 69 (dd, J = 15. 0, 6. 9Hz, 2H), 2. 37 (s, 3 H)，1. 96 (p, J = 6. 9Hz, 2H)，1. 34 (t, J = 8. 1Hz, 1H) ? 13C NMR (75MHz, CDC13) S 150. 9, 144. 2 ,137. 0, 130. 7, 130. 6, 129. 5, 129. 2, 128. 5, 128. 1, 127. 9, 127. 5, 126. 3, 126. 0, 123. 8, 120 .9, 120. 5, 34. 1, 33. 5, 22. 9, 21. 2. IR(neat, cm :) : 3054 (w), 2922 (m), 2855 (w), 1670 (s), 16 05 (s), 1517 (s), 1447 (m), 1416 (m), 1270 (m), 1136 (m), 1056 (s), 950 (m), 736 (m), 695 (m), 6 03(w).MS(EI, 70eV) :m/z = 340 (M+). HRMS (ESI) :m/z: [M+H] (C20H21OS2), Calcd. :341. 1034. Found: 341. 1030.
[0035] 实施例3所得产品的结构、核磁、红外、质谱、高分辨质谱数据如下：
[0036] 4匪1?(3001抱，〇)(：13)5 7.44((1(1，】=7.6，1.7抱，111)，7.38 - 7.30(111，111)，7.26-7. 18 (m, 5H), 6. 98 (dd, J = 7. 8, 7. 2Hz, 1H), 6. 88 (d, J = 8. 2Hz, 1H), 6. 79 (s, 1H), 3 .45(s, 3H), 2. 95(t, J = 7. 0Hz, 2H), 2. 70 (dd, J = 14. 9, 6. 9Hz, 2H), 1. 97 (dd, J = 13. 9, 6. 9Hz, 2H)，1. 36 (t, J = 8. 1Hz, 1H) ? 13C NMR (75MHz, CDC13) S 156. 7, 149. 1，144. 6, 13 4. 0, 130. 9, 130. 1，128. 1，127. 1，126. 6, 124. 9, 120. 5, 120. 2, 119. 0, 111. 3, 55. 0, 34. 2, 33. 9, 23. 0.1 R(neat, cm :) : 3065 (w), 2937 (m), 1670 (m), 1510 (s), 1518 (s), 1449 (m), 1259 (s), 1178 (m), 1034(m),951(m),833(m),754(m),653(w),532(w).MS(EI,70eV) :m/z = 356 (M+). HRMS(ESI) :m/z: [M+H] (C20H2102S2), Calcd. :357. 0983. Found: 357. 0977.
[0037] 实施例4所得产品的结构、核磁、红外、质谱、高分辨质谱数据如下：
[0038] :H NMR (300MHz , CDC 1 3) 8 7.4 3 - 7. 2 4 (m, 7H) ,7. 14 (t, J = 7. 6Hz, 1H) , 7. 09 - 6. 98 (m, 1H) , 6. 64 (s, 1H), 2. 95 (t, J = 6. 9Hz, 2H), 2. 74-2. 63 (m, 2H), 2. 29 (s, 3H), 1. 96 (p, J = 6. 9Hz, 2H), L 42 - 1. 24 (t, J = 6. 9Hz,, 1H). 13C NMR (75MHz, CDC13) S 151. 3, 144. 2, 138. 0, 133. 6, 130. 4, 128. 6, 128. 5, 128. 4, 128. 2, 127. 2 ,126. 8, 123. 7, 123. 4, 120. 6, 34. 1, 33. 5, 22. 9, 21. 4. IR(neat, cm :) : 3056 (w), 2921 (w), 285 5(w), 1672 (s), 1604 (s), 1500 (s), 1445 (m), 1263 (s), 1133 (m), 1054 (m), 947 (m), 788 (m), 76 4 (m), 697 (m), 583 (w). MS (El, 70eV) :m/z = 340 (M+). HRMS (ESI) : m/z: [M+H] (C20H21OS2), Cal cd. :341. 1034. Found:341. 1031.
[0039] 实施例5所得产品的结构、核磁、红外、质谱、高分辨质谱数据如下：
[0040] :H NMR (300MHz, CDC13) 5 7. 50 - 7. 42
(m, 2H), 7. 38 - 7. 25 (m, 5H), 6. 82 (d, J =9. 0Hz, 2H) , 6. 64 (s, 1H), 3. 79 (s, 3H) , 2. 95 (t, J = 6. 9Hz, 2H) , 2. 70 (dt, J =8. 1, 6. 9Hz, 2H), 1. 95 (dd, J = 13. 9, 6. 9Hz, 2H), 1. 35 (t, J = 8. 1Hz, 1H). 13C 匪R(75MHz, CDC13) S 159. 3, 151. 4, 143. 6, 133. 8, 128. 6, 128. 4, 127. 8, 127. 1，123. 4,