[发明专利]一种多取代3-羟基-2-吡喃酮的合成方法

说明书

本发明涉及一种多取代3‑羟基‑2‑吡喃酮的合成方法，其包括以下步骤，S1将式（Ⅰ）化合物经过Achmatowicz重排反应，得到式（Ⅱ）化合物；S2将式（Ⅱ）化合物经过保护基保护、取代反应、氧化重排反应、羰基还原反应、脱除保护基和氧化反应，得到式（Ⅷ）化合物；S3将式（Ⅷ）化合物经过偶联反应或克莱森重排反应，得到式（Ⅸ）化合物。本发明的方法在6号位置引入R₁取代基的基础上，通过保护基保护及多次氧化还原的方式，能高选择性地在5号位引入R₂取代基，再在4号位进行R₃取代基的取代即可，整体操作便捷，不涉及无水无氧等操作，且底物普适性，在兼顾产率的同时，达到了合成多取代3‑羟基‑2‑吡喃酮的目的。

技术领域

本发明涉及有机合成的技术领域，尤其是涉及一种多取代3-羟基-2-吡喃酮的合成方法。

背景技术

3-羟基-2-吡喃酮是吡喃酮类化合物的一种，由于其独特的电子效应，3-羟基-2-吡喃酮可以与烯烃在碱性条件室温下发生[4+2]环加成反应构建桥环化合物，也可以与炔烃在温和条件下进行[4+2]环加成/脱羧反应构建苯环。相比较于其他吡喃酮类化合物与烯烃或者炔烃的[4+2]环加成反应，3-羟基-2-吡喃酮及其衍生物与烯烃或者炔烃的[4+2]环加成反应具有条件温和、产率高、区域选择性优秀、可催化转化等特点。因此，3-羟基-2-吡喃酮在有机合成中具有重要的应用价值。

现有的3-羟基-2-吡喃酮及其衍生物的合成方法非常有限。常见的3-羟基-2-吡喃酮通过粘酸热解脱水得到，并伴随繁琐的萃取工艺，该方法面临产率低、底物适用范围窄的问题，基本无法引入其他取代基。因此，Komiyama,T.等人研发了一种7步高效合成6-取代-3-羟基-2-吡喃酮的方法，然而该方法的底物普适性有限，且对反应条件要求苛刻，涉及无水无氧等操作，会影响产率。

公开号为CN112778257A的中国专利还公开了一种将糠醇氧化为二氢吡喃酮类衍生物的绿色方法，该方法从糠醇衍生物出发，通过Achmatowicz重排反应得到四氢吡喃类化合物，随后的环氧化/Wharton重排/氧化等步骤可以得到6-取代-3-羟基-2-吡喃酮。该方法虽然操作简便，不涉及无水无氧反应，但只能在6号位置引入取代基，难以适应多取代产物的生产需求。

综上所述，现有的3-羟基-2-吡喃酮及其衍生物的合成方法难以选择性地合成多取代产物，还存在着产率低的问题，有待改进。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种多取代3-羟基-2-吡喃酮的合成方法，其在兼顾产率的同时，达到了合成多取代3-羟基-2-吡喃酮的目的。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多取代3-羟基-2-吡喃酮的合成方法，包括以下步骤，

S1将式（Ⅰ）化合物经过Achmatowicz重排反应，得到式（Ⅱ）化合物；

S2将式（Ⅱ）化合物经过保护基保护、取代反应、氧化重排反应、羰基还原反应、脱除保护基和氧化反应，得到式（ Ⅷ）化合物；

S3将式（Ⅷ）化合物经过偶联反应或克莱森重排反应，得到式（Ⅸ）化合物；

其中，R₁、R₃分别为氢原子、取代或未取代烷基、取代或未取代烯基、取代或未取代炔基、取代或未取代芳基、取代或未取代杂芳基、羰基或羧基；R₂为取代或未取代烷基、取代或未取代烯基、取代或未取代炔基、取代或未取代芳基、取代或未取代杂芳基、羰基或羧基。

通过采用上述技术方案，本发明的方法在6号位置引入R₁取代基的基础上，通过保护基保护及多次氧化还原的方式，能高选择性地在5号位引入R₂取代基，再在4号位进行R₃取代基的取代即可，整体操作便捷，不涉及无水无氧等操作，且底物普适性，在兼顾产率的同时，达到了合成多取代3-羟基-2-吡喃酮的目的。