專利名稱：一種苯并吡喃類化合物及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苯并吡喃類化合物。
本發(fā)明還涉及上述化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
苯并吡喃雜環(huán)化合物在合成天然產(chǎn)物、功能材料和生物醫(yī)學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用。例如，2-芳基-2-羥基-苯并吡喃類化合物，和自然界的花色素具有十分相似的結(jié)構(gòu)，具有類似的性質(zhì)，是潛在的天然花色素替代物、食品著色劑和生物活性物質(zhì)。該類化合物在多種外界條件下(酸堿性，溫度，光線)，可以呈現(xiàn)多種特定結(jié)構(gòu)形式，適用于分子水平上的信息處理體系，在光學(xué)記憶和邏輯開關(guān)方面近年來得到相當(dāng)關(guān)注(J. Am.Chem.Soc.2003，125，987-994)。苯并吡喃類化合物，是多種天然產(chǎn)物和藥物的重要中間體。已發(fā)現(xiàn)的苯并吡喃類化合物有多種藥物活性，如殺菌、抗癌、抗?jié)?、抗結(jié)核等活性。苯并吡喃類化合物應(yīng)用于一種新型的鉀離子通道活化劑，近年來越來越引起藥物學(xué)家的興趣。將該類化合物應(yīng)用于新型靶標(biāo)酶也是藥物學(xué)家的一大興趣，如將其應(yīng)用于HIV逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑等(J. Am.Chem.Soc.2000，122，9939-9953)。發(fā)現(xiàn)、發(fā)展新型的苯并吡喃雜環(huán)化合物及其合成方法將對它們在藥物化學(xué)，生物醫(yī)學(xué)及材料科學(xué)中的應(yīng)用研究具有重要的促進(jìn)作用。
由于苯并吡喃等雜環(huán)化合物具有廣泛的應(yīng)用，多年來已經(jīng)形成了一些合成方法(J.Am.Chem.Soc.1943，65，2135；J. Am.Chem.Soc.1998，120，2343-2351；Org.Lett.2000，2，4063-4065；Org.Lett.2002，4，3679-3681；Org.Lett.2003，5，1055-1058等)，但是發(fā)展能合成出特定取代的(如2，2-雙取代苯并吡喃)、新型有效的苯并吡喃合成方法仍然十分重要。對于具有花色素性質(zhì)的2-芳基-2-羥基-苯并吡喃類化合物，由于其對酸堿性、溫度和光線較為敏感，多年來并沒有有效的合成方法，而是合成其另一種存在形式-苯并吡喃鹽。苯并吡喃鹽的合成方法主要是用很活潑的底物如二酚或三酚等與1，3二酮類化合物或其等價(jià)物縮合而得；另外，用黃酮或類黃酮類化合物與格式試劑等反應(yīng)也可以得到(J.Chem.Soc.1952，4957-4959；Can.J.Chem.2001，79，1173-1178等)。這些方法大多具有局限性，需要很活潑的底物或需要多步合成。因此有必要發(fā)展高效實(shí)用的苯并吡喃化合物的合成新方法，同時(shí)也為其它類似雜環(huán)化合物的合成提供相關(guān)的策略。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種苯并吡喃類化合物。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種制備上述化合物的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的苯并吡喃類化合物結(jié)構(gòu)如下式 式中X為氫原子、烷基(如甲基和叔丁基)、芳基(如苯基)、甲氧基、鹵素(如氟、氯和溴)等；Ar1為未取代或取代的芳基；Ar2為未取代或取代的芳基或CO2R，R為烷基如甲基、乙基等。當(dāng)Ar2為CO2R時(shí)，產(chǎn)物為苯并吡喃酯類化合物。
本發(fā)明提供的制備方法，主要步驟是將酚類化合物(如苯酚、萘酚等)與α，β-不飽和酮或β，γ-不飽和烯酮酯類化合物在有機(jī)酸中回流反應(yīng)1-3天，投料比為1∶2，反應(yīng)結(jié)束后，三氟乙酸可以蒸出重復(fù)使用，剩余物經(jīng)二氯甲烷等有機(jī)溶劑溶解，飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉等干燥劑干燥，過濾，脫溶，硅膠柱層析分離，得到苯并吡喃類化合物。
本發(fā)明采用的α，β-不飽和酮類化合物如取代或未取代查爾酮。
本發(fā)明采用的β，γ-不飽和烯酮酯類化合物如γ-芳基-β，γ-不飽和烯酮酸乙酯或甲酯。
本發(fā)明采用的有機(jī)酸如三氟乙酸或甲酸等，其加入量為酚重量的30倍。
本發(fā)明的硅膠柱層析所用洗脫劑是石油醚和乙酸乙酯(石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1至3∶1體積比)。
本發(fā)明得到的目標(biāo)產(chǎn)物經(jīng)分離提純后的產(chǎn)率在50-85％。所得化合物經(jīng)核磁共振譜圖(1H-NMR和13C-NMR)、質(zhì)譜(MS)、紅外光譜(IR)確證，高分辨或元素分析確定，還有多個(gè)X-射線晶體結(jié)構(gòu)解析，結(jié)構(gòu)無誤。
所采用原料比較容易購買或合成，查爾酮類化合物已有多種合成方法，如文獻(xiàn)(J.Am.Chem.Soc.1952，74，4397)報(bào)道的就是一種可行的方法；β，γ-不飽和烯酮酯可以按文獻(xiàn)(J.Am.Chem.Soc.1952，74，4392.和J.Org.Chem.2000，65，4487-4497)報(bào)道方法合成。
另外，由于該類反應(yīng)適合多種反應(yīng)底物，經(jīng)過多反應(yīng)底物的優(yōu)化或調(diào)節(jié)，可以合成出結(jié)構(gòu)豐富的多種雜環(huán)化合物。由于合成出的化合物可具有多個(gè)活潑官能團(tuán)，可進(jìn)一步衍生為新型α-氨基酸和α-氨基酸酯等多種官能團(tuán)化合物，有望在合成天然產(chǎn)物、功能材料、具有生物活性或潛在生物活性的化合物中得到廣泛應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1(苯并吡喃酯)其反應(yīng)過程如下式 上述反應(yīng)式中X為氫原子、烷基(如甲基和叔丁基)、芳基(如苯基)、甲氧基、鹵素(如氟、氯和溴)等；Ar為未取代或取代的芳基；R為烷基如甲基、乙基等。
具體制備方法是將0.2摩爾對叔丁基苯酚與0.4摩爾β-苯基-β，γ-不飽和烯酮酸乙酯加到入2毫升三氟乙酸中。回流反應(yīng)2天，將三氟乙酸蒸出以備下次再用。剩余物剩余物用10毫升二氯甲烷溶解，5毫升飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓脫溶，柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)，得到2-羥基-2-乙氧羰基4-苯基-6-叔丁基苯并吡喃，收率73.0％；無色晶體狀；熔點(diǎn)115-116℃；核磁氫譜(1HNMR，400MHz，CDCl3)7.45-7.41(m，5H)，7.31(dd，J＝8.51，2.40Hz，1H)，7.21(d，J＝2.38Hz，1H)，7.00(d，J＝8.48Hz，1H)，5.84(s，1H)，4.44(s，1H)，3.88(s，1H)，1.21(s，9H)；核磁碳譜(13C NMR，100MHz，CDCl3)169.78，148.17，144.62，139.44，137.15，128.79，128.37，128.32，126.95，123.12，119.27，116.95，116.38，93.26，53.70，34.26，31.34；紅外光譜3467，2960，1743，1489，1287，1236，1149，1026，768，698cm-1；高分辨(M+Na)+C21H22NaO4361.1410，F(xiàn)ound361.1407；元素分析理論值C，74.54；H，6.55.實(shí)測值C，74.77；H，6.74；經(jīng)X-射線晶體結(jié)構(gòu)解析。
實(shí)施例2(花色素類化合物)其反應(yīng)過程如下式 式中X為氫原子、烷基(如甲基和叔丁基)、芳基(如苯基)、甲氧基、鹵素(如氟、氯和溴)等；Ar1為未取代或取代的芳基；Ar2為未取代或取代的芳基。
具體制備方法是將0.2摩爾對叔丁基苯酚與0.4摩爾4-氯查爾酮加到入2毫升三氟乙酸中，回流反應(yīng)3天，將三氟乙酸蒸出以備下次再用；剩余物用10毫升二氯甲烷溶解，5毫升飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓脫溶(溫度不超過40度)，柱層析(石油醚∶乙酸乙酯＝15∶1)，得到2-羥基-2-苯基-4-對氯苯基-6-叔丁基苯并吡喃，收率73.0％；泡沫狀；核磁氫譜(1H NMR，300MHz，CDCl3)7.71(dd，J＝7.80，1.12Hz，2H)，7.44-7.33(m，8H)，7.19(d，J＝2.28Hz，1H)，7.09(d，J＝8.48Hz，1H)，5.86(s，1H)，3.25(s，1H)，1.25(s，9H)；核磁碳譜(13C NMR，75MHz，CDCl3)149.21，144.43，143.11，136.13，135.91，134.16，130.18，128.67，128.59，128.40，127.17，125.81，124.18，122.66，119.15，117.01，96.54，34.37，31.47；紅外光譜3407，3035，2961，1489，1258，1088，1015，825，763，699cm-1；元素分析理論值C，76.81；H，5.93.實(shí)測值C，76.35；H，6.37。同時(shí)還得到4-氯二氫查爾酮，收率70.0％，白色固體；熔點(diǎn)53-54℃；核磁氫譜(1HNMR，300MHz，CDCl3)7.94(dd，J＝8.52，1.11Hz，2H)，7.58-7.42(m，3H)，7.25(d，J＝8.46Hz，2H)，7.18(dd，J＝8.33Hz，2H)，3.28(t，J＝7.58Hz，2H)，3.04(t，J＝7.45Hz，2H)；核磁碳譜(13C NMR，75MHz，CDCl3)198.85，139.76，136.75，133.19，131.87，129.85，128.66，128.61，128.03，40.15，29.38；紅外光譜3034，2925，1669，1490，825，774，686cm-1；元素分析理論值C，73.62；H，5.35.實(shí)測值C，73.64；H，5.38。
權(quán)利要求
1.一種苯并吡喃類化合物，結(jié)構(gòu)如下式 式中X為氫原子、烷基、芳基、甲氧基或鹵素；Ar1為未取代或取代的芳基；Ar2為未取代或取代的芳基或CO2R，其中R為烷基。
2.制備權(quán)利要求1化合物的方法，主要步驟是a)將酚類化合物與α，β-不飽和酮或β，γ-不飽和烯酮酯類化合物以1∶2的摩爾比在有機(jī)酸中回流反應(yīng)1-3天；b)蒸出有機(jī)酸，反應(yīng)物用有機(jī)溶劑溶解，飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌，干燥劑干燥，過濾，40℃以下脫溶；c)硅膠柱層析分離，洗脫劑的體積比為石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1-3∶1，得到苯并吡喃類化合物；所述酚類化合物為苯酚或萘酚；所述α，β-不飽和酮類化合物為取代或未取代查爾酮；所述β，γ-不飽和烯酮酯類化合物為γ-芳基-β，γ-不飽和烯酮酸乙酯或甲酯；所述有機(jī)酸為三氟乙酸或甲酸，其加入量為酚重量的30倍；所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟b蒸出的有機(jī)酸重復(fù)使用。
全文摘要
一種苯并吡喃類化合物，結(jié)構(gòu)如右式，式中X為氫原子、烷基、芳基、甲氧基或鹵素；Ar
文檔編號(hào)C07D311/06GK1824660SQ200510009539
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者陳擁軍, 吳彥超, 劉利, 王東 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所