[发明专利]一种含羧酸叔丁酯和1,3-茚二酮结构的螺环γ-丁内酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含羧酸叔丁酯和1,3‑茚二酮结构的螺环γ‑丁内酯及其制备方法，在氮气保护下，将2‑芳基‑1,3‑茚二酮类化合物和丙二酸环(亚)异丙酯溶解于有机溶剂中，制成均相溶液A；将氧化剂和光催化剂溶解于有机溶剂中，制成均相溶液B；均相溶液A、均相溶液B同时泵到含有蓝光LED照射的微通道反应装置中进行反应；收集微通道反应装置流出的有机相，将有机相经真空浓缩得到粗产物，最后粗产物进一步分离纯化，即得螺环γ‑丁内酯；本发明方法避免使用价格昂贵的原料和催化剂，并且条件温和、操作简便，在螺环γ‑丁内酯内引入羧酸叔丁酯，极大地增加了该类化合物的溶解性，在药物研发中，则可有效地避免该类药物进入血脑屏障后对各类脑细胞造成不良影响。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种含羧酸叔丁酯和1,3-茚二酮结构的螺环γ-丁内酯及其制备方法。

背景技术

螺环γ-丁内酯是一种重要的杂环化合物，在医药卫生行业，它具有治疗水肿、预防低钾血症等功能；在材料合成中，该类化合物被广泛应用于染料、荧光材料和半导体材料；此外，在法医化学中，还可以用于指纹识别。目前该类化合物的主要合成方法有以下几种：

路线一：利用1,2,3-茚满三酮、乙烯和一氧化碳分子在贵金属催化下通过高温环化反应合成螺环γ-丁内酯，具体反应路线如下：

路线二：以1,2,3-茚满三酮和2-(溴甲基)丙烯酸甲酯为原料经过两步环化反应合成螺环γ-丁内酯类化合物，具体反应路线如下：

路线三：借助Ru(0)催化烯酸酯和二元醇高温环化获得相应的螺环γ-丁内酯，具体反应路线如下：

路线四：Pt(II)催化2-溴苯甲醛和1-羟基-3-丁炔通过多步碳环化反应合成目标产物，具体反应路线如下：

路线五：双核锌络合物催化不对称串联环化反应获得特定的螺环γ-丁内酯类化合物，具体反应路线如下：

目前尽管已有多种合成螺环γ-丁内酯的方法，但仍存在以下问题如步骤繁琐，需要价格昂贵的金属类催化剂，反应需要在高温下进行，反应时间较长及反应效率低等问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种含有羧酸叔丁酯和1,3-茚二酮结构的螺环γ-丁内酯类新化合物。同时，本发明的另一目的在于提供一种高效合成该新化合物的方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种含羧酸叔丁酯和1,3-茚二酮结构的螺环γ-丁内酯，它的结构通式如下：

式中，Ar选自苯、氟苯、氯苯、溴苯、甲基苯、甲氧基苯、硝基苯、萘环、呋喃或噻吩中的任意一种。

进一步地，本发明还提供上述含羧酸叔丁酯和1,3-茚二酮结构的螺环γ-丁内酯的制备方法，包括如下步骤：

(1)在氮气保护下，将式1所示的2-芳基-1,3-茚二酮类化合物和式2所示的丙二酸环(亚)异丙酯溶解于有机溶剂中，制成均相溶液A；将氧化剂和光催化剂溶解于有机溶剂中，制成均相溶液B；

(2)将均相溶液A、均相溶液B同时泵到含有蓝光LED照射的微通道反应装置中进行反应；

(3)收集微通道反应装置流出的有机相，将有机相经真空浓缩得到粗产物，最后粗产物进一步分离纯化，即得式3所示的螺环γ-丁内酯；

其中，式1化合物结构如下：