[发明专利]一种分子内交叉脱氢偶联制备香豆素并杂芳环类化合物及其衍生物的方法

说明书

本发明涉及一种分子内交叉脱氢偶联制备香豆素并杂芳环类化合物及其衍生物的方法，具体地，本发明利用钯催化的式Ia化合物分子内脱氢交叉偶联反应制备得到了式I所示的香豆素并杂芳环类化合物，其中，各基团的定义如说明书中所示。本发明方法的反应条件温和，操作简便，原子经济性高，具有广泛的底物适用性，能够高产率地制备得到多官能团取代的香豆素并杂芳环类化合物及其衍生物。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体地，本发明提供了一种分子内交叉脱氢偶联制备香豆素并杂芳环类化合物及其衍生物的方法。

背景技术

香豆素(coumarin)是顺式邻羟基桂皮酸内酯类化合物，其结构中具有苯骈α-吡喃酮母核的基本骨架特征。香豆素及其衍生物大多数都具有生物学和生理学活性，如抗真菌、抗凝血、抗HIV和抗AD活性，因此被广泛应用于医药工业、香料工业、食品工业和农业中。特别是某些香豆素并杂芳环类化合物具有独特的抗HIV、抗肿瘤、抗丙肝等活性，例如香豆素并苯并呋喃结构的植物雌激素香豆雌酚(Coumestrol)(结构见下式)除了可用作抗生育药，还具有抗真菌和抑制过氧化物酶的活性；而另一具有同样并环结构的蟛蜞菊内酯(Wedelolactone)(结构见下式)具有抗肝毒活性、抗蛇毒作用和消炎活性，同时还是5-脂肪氧化酶和胰蛋白抑制剂；此外香豆素并吲哚结构的化合物(indole[3,2-c]coumarin)(结构见下式)也被发现具有抑制肿瘤血管生长的功效。

传统有机合成化学构建新的C-C键都需要使用官能团化的反应底物。比如过渡金属催化的Heck反应、Suzuki-Miyaura偶联反应、Stille偶联反应和Sonogashira偶联反应等，都需要对底物进行卤化或金属化等预活化步骤。而非活泼化学键(如C-H键)的直接官能团化构筑C-C键则省去了一步甚至多步制备官能团化的反应底物，缩短了合成步骤，简化了合成路线，大大提高了反应效率和原子经济性，可以更为高效地构建目标化合物，同时也符合绿色化学的概念。

交叉脱氢偶联(cross-dehydrogenative coupling，简称CDC)反应就是直接利用不同反应底物中的C-H键，在氧化条件下进行交叉脱氢偶联反应形成新的C-C键。该反应避免了反应底物的预先官能化，是构建新的C-C键简洁、高效的合成路径，原子利用率高、对环境友好。

鉴于目前已报道的香豆素并杂芳环类化合物的合成方法相对较为局限，大多需要多步官能团转化，反映条件苛刻且官能团容忍度较差，因此发展快速、高效地制备多取代香豆素并杂芳环结构的多环化合物及其衍生物的方法，尤其是具有广泛底物适应性，且兼备对环境友好，高原子经济性的新方法，在药物合成上具有重要的意义和实用价值，同时也是该领域迫切需要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种分子内直接交叉脱氢偶联制备香豆素并杂芳环类化合物及其衍生物的方法。

本发明的第一方面提供了一种制备式I化合物的方法，包括步骤：

(i)在惰性溶剂中，在钯催化剂、氧化剂和任选的碱存在下，将式Ia化合物进行分子内交叉脱氢偶联反应，从而形成式I化合物；

各式中，