[发明专利]一种呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。通过铁盐催化下N‑取代氮杂环庚烷和芳甲酰基甲酸之间的串联反应，在一锅中直接高效合成出呋喃酮并氢化吖庚因类化合物，具体操作为：将N‑取代氮杂环庚烷和芳甲酰基甲酸溶于溶剂中，然后加入铁盐催化剂、氧化剂和碱，加热升温反应制得呋喃酮并氢化吖庚因类化合物。本发明过程简单、高效；条件温和，操作简便；底物的适用范围广，为呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成提供了一种经济实用且绿色环保的新方法。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成方法。

背景技术

呋喃酮并氢化吖庚因是具有多种生物活性的Stemoamide、Stemonine和Stenine等天然产物的基本结构骨架，在天然产物化学和新药开发等方面具有重要的研究价值。目前，呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成方法非常有限，而且这些方法大都需要使用高度官能团化的原料，并需要经过多个反应步骤来完成。因此，研究并开发从价廉易得的原料出发、经由简便的操作步骤合成呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的新方法，不仅具有重要的理论意义，而且具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成方法，该合成方法通过铁盐催化下N-取代氮杂环庚烷和芳甲酰基甲酸之间发生的串联反应合成出呋喃酮并氢化吖庚因类化合物，具有操作简便、条件温和、底物适用范围广等优点，适合于工业化生产。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成方法，其特征在于合成过程包括以下步骤：将N-取代氮杂环庚烷1和芳甲酰基甲酸2溶于溶剂中，然后加入铁盐催化剂、氧化剂和碱，加热升温反应制得呋喃酮并氢化吖庚因类化合物3，该合成方法中的反应方程式为：

其中R¹为苯基、取代苯基或萘基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、硝基、C_1-4烷基或甲氧基中的一个或多个，R²为C_1-4烷基、苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、C_1-4烷基或甲氧基，R³为苯基、取代苯基或萘基，取代苯基苯环上的取代基为氟、氯、溴、C_1-4烷基或甲氧基。

进一步地，所述反应溶剂为起到溶解原料的作用，优选乙腈、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺。

进一步地，所述铁盐催化剂为三价铁盐，优选三氯化铁、六水合三氯化铁、硫酸铁或九水合硝酸铁。

进一步地，所述氧化剂为氧气、二叔丁基过氧化物、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰中的一种或多种混合。

进一步地，所述碱为4-二甲氨基吡啶、碳酸钾、三乙胺或哌啶。

进一步地，反应温度为40-80℃。

进一步地，所述的N-取代氮杂环庚烷1、芳甲酰基甲酸2、催化剂和碱的投料摩尔比为1-3:1-2:0.05-0.5:0.05-0.15。当氧化剂中包含有氧气时，采用在1atm氧气氛围下进行反应；氧化剂中含有二叔丁基过氧化物、过氧化氢异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰时，这些氧化剂加入量为N-取代氮杂环庚烷1摩尔数的0.5-3倍。

本发明与现有技术相比具有以下优点：(1)本发明通过铁盐催化下N-取代氮杂环庚烷和芳甲酰基甲酸之间的串联反应，在一锅中直接高效合成出呋喃酮并氢化吖庚因类化合物，过程简单、高效；(2)反应所用催化剂铁盐经济、绿色、对环境友好；(3)反应的原子经济性高，符合绿色化学的要求；(4)反应温度在80℃以下，条件温和，操作简便；(5)底物的适用范围广。因此，本发明为呋喃酮并氢化吖庚因类化合物的合成提供了一种经济实用且绿色环保的新方法。

具体实施方式