[发明专利]2-亚胺(3H)多取代呋喃或噻吩衍生物及其合成

说明书

本发明公开了一种2‑亚胺(3H)多取代呋喃(或噻吩)衍生物及其合成方法。以1‑烷硫基‑1‑胺基‑1‑烯‑3‑酮(或硫酮)和对甲苯磺酰腙为起始原料，铜盐为催化剂、在碱性加热条件下，通过环化及卡宾插入反应，一步生成2‑亚胺(3H)多取代呋喃(或噻吩)衍生物，所得2‑亚胺呋喃衍生物能够发生进一步的转化生成丁内酯衍生物或开环形成酮酯结构产物。该方法原料易得、操作简便，合成反应条件温和、反应效率高，产物立体选择性好、其官能团具有多样性。

技术领域

本发明涉及一种不饱和含氧(或硫)杂环化合物2-亚胺(3H)多取代呋喃(或噻吩)衍生物及其合成方法。以1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮3(或硫酮4)和对甲苯磺酰腙5为起始原料，CuBr₂为催化剂、在加热条件下，通过环化及卡宾插入反应，一步生成2-亚胺(3H)多取代呋喃(或噻吩)衍生物。

对甲苯磺酰腙(N-Tosylhydrazone，Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,7486-7500；Acc.Chem.Res.2016,49,115-127)是有机合成中一类非常重要的中间体，自上世纪中叶被发现以来已经得到了广泛的研究与应用。对甲苯磺酰腙可作为一种新型偶联组分应用于过渡金属催化的交叉偶联反应中，高效地构建碳碳键、碳杂原子键来合成多功能有机化合物，实现其他反应难以实现的合成与转化。

以对甲苯磺酰腙为起始原料，经历卡宾催化过程，包括环丙烷化反应、形成叶立德的反应以及插入反应等。对于卡宾插入反应，目前研究比较多的是卡宾插入到C-H(Chem.Commun.2015,51,7986-7995)，或杂原子键-H中(Eur.J.Org.Chem.2016,2369–2382)。而对于卡宾插入到C-C反应(Chem.Soc.Rev.2016,45,506-516；J.Am.Chem.Soc.2014,136,3013-3015)的研究，主要集中于环状酮(或醇)类化合物的α位C-C键的断裂，发生扩环反应，得到(n+1)元环状酮(或醇)类化合物。Büchner类反应(Chem.Ber.1885,18,2371；Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,3056-3060；Synlett 2015,26,59–62)是苯环在过渡金属催化剂催化下和重氮化合物，经历金属卡宾插入苯环碳碳键的扩环反应，得到七元环状化合物的反应，在药物合成及材料领域有非常广泛的应用。

利用对甲苯磺酰腙作为金属卡宾前体插入烯烃C＝C未见文献报道。我们使用氮硫缩烯酮作为极化内烯烃，与对甲苯磺酰腙反应，利用溴化铜作为催化剂，成功实现了经历卡宾插入到烯烃C＝C，得到了亚胺呋喃产物。

背景技术

亚胺呋喃及呋喃酮类化合物广泛存在于天然产物及合成化合物中，具有许多生物及药物活性，被广泛的应用于医药、农药、香料和食品等领域中。2-亚胺呋喃衍生物在酸性条件下很容易水解生成2-呋喃酮类衍生物。例如，从天然产物棉子酚中提取得到含有亚胺呋喃结构的gossylic iminolactone(GIL,结构如下,J.Med.Chem.1991,34,3301-3305；Biochem.Pharmacol.2001,62,81-89)具有抗艾滋病病毒的活性。环状亚胺衍生物(ACSSymposium Series 584；American Chemical Society:Washington DC,1995；Chapter 6,pp 60-69)具有除草剂的活性。从珊瑚树中分离得到的天然产物Spirovibsanin A(结构如下)具有许多的生物活性(Tetrahedron Lett.2001,42,1081)。另外一些多取代的2-呋喃酮衍生物例如螺呋喃酮(结构如下)具有抗菌及抗真菌活性(Bioorg.Med.Chem.2003,11,407)。

本发明实现了金属卡宾插入到烯烃的C＝C键中，合成多取代亚胺呋喃衍生物。发展新的卡宾插入烯基C＝C键的有机合成方法学。且本发明原料易得、操作简便、合成反应条件温和、效率高，收率在44-82％，且产物具有很好的立体选择性及官能团多样性。

发明内容