[发明专利]路易酸催化的插入反应高效合成二氢呋喃衍生物

说明书

本发明涉及一种离子液为溶剂、硫叶立德为亲核试剂、路易斯酸催化的插入反应高效的形成C‑C键并环合成二氢呋喃衍生物的合成新方法。与其它方法相比，本方法原料易得、步骤简单，避免了毒性有机溶剂的使用，是一种温和、快速、简便、有效、环境友好的制备二氢呋喃母环的方法，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种离子液为溶剂、硫叶立德为亲核试剂、路易斯酸催化的插入反应高效的形成C-C键并环合成二氢呋喃衍生物的合成新方法，属于化学合成领域。

背景技术

呋喃及其衍生物是一种常见的有机化合物母环结构，广泛存在于多种药物、天然化合物中^1-4。合成呋喃及其衍生物的传统方法包括Pall-Knorr Furan synthesis反应，Nickl Benzofuran Synthesis反应等，这些反应具有步骤繁琐，条件苛刻，收率低，官能团适用性差等缺点。近年来，烯炔酮类化合物在有机合成领域取得了快速的发展，能够在金属的催化下形成卡宾体，分别与烯烃⁵、重氮类化合物^6-7、磺酸类化合物⁸以及磷酸类⁹、硅类化合物¹⁰反应，可快速构建呋喃母环结构的各种化合物。已有文献报道可以将烯炔酮作为迈克尔加成受体合成呋喃环的研究。对于重氮化合物构建呋喃烯烃衍生物已经有很多报道，然而已有的这些方法依然有一定局限性，如重氮化合物制备的不安全性以及毒性。因此，采用温和的、绿色的反应条件依旧是我们研究的方向。开发经济、高效、安全、绿色的环化方法来合成二氢呋喃及其衍生物是一项具有重大意义的研究。硫叶立德是一种卡宾前体化合物，与重氮化合物相比，具有安全、稳定和易合成等优点，最近成为官能团化研究的热点^11-14。而硫叶立德作为迈克尔加成给体却少有报道。本发明提供一种以烯炔酮类化合物为起始原料，硫叶立德作为亲核试剂，以离子液体作为溶剂，通过环化反应，简捷高效地在形成C-C键并环合成呋喃衍生物的绿色合成新方法。

发明内容

本发明实现了以离子液作为溶剂，硫叶立德作为亲核试剂，通过金属催化环合反应一步高效的构建了二氢呋喃及其衍生物。解决了传统合成方法中步骤冗长、底物兼容性差、低原子利用率、使用有毒有机溶剂、造成环境污染、成本较高等问题。本发明原料易得，步骤简单，是一种温和、快速、简便、有效、环境友好的制备呋喃母环的方法，具有广阔的应用前景。

本发明的化学反应式如下所示：

（1）在洁净的反应器中依次加入烯炔酮类化合物、硫叶立德化合物、催化剂和溶剂，放入室温搅拌锅里搅拌过夜。

（2）反应结束后，湿法过柱，残留物采用硅胶柱层析分离纯化即得产品。

步骤（1）中的催化剂为氯化锌、氯化铜、氯化亚铜、溴化铜、溴化亚铜、碘化铜、碘化亚铜、三氯化铁、氯化亚铁、氯化铝、四氯化锡、氯化亚锡、溴化铋、三氟化硼、双三氟甲烷磺酸锌、双三氟甲烷磺酸铜中的一种或一种以上。

步骤（1）中的溶剂为1-丁基-3甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或一种以上。

步骤（1）中烯炔酮类化合物 : 硫叶立德化合物 : 催化剂的摩尔比为1 : (1.2~3.0) : (0.08~0.2)。

用核磁共振氢谱（¹H NMR）、碳谱（¹³C NMR）以及高分辨质谱证实了在芳杂环上形成C-C键以及环合成呋喃衍生物的结构。其中核磁共振图采用Varian INOVA-400 型核磁共振仪测定，以四甲基硅烷（TMS）为内标（δ 0 ppm），氘代氯仿为溶剂；高分辨质谱用 Agilent1946B 质谱仪测定。

具体实施方法