一种可见光促进的3-酰基香豆素类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种3

【技术实现步骤摘要】
一种可见光促进的3
‑
酰基香豆素类化合物的合成方法


[0001]本申请属于有机合成
，具体涉及一种可见光促进的3
‑
酰基香豆素类化合物的合成方法。

技术介绍

[0002]香豆素衍生物是一类重要的杂环化合物骨架，广泛存在于自然界和生物活性分子中，而3
‑
酰基香豆素是其中的代表性结构，由于其独特的性质，如抗炎、抗疟和抗肿瘤活性等，被广泛地应用于食品和医药领域，因此在简单温和的条件下合成3
‑
酰基香豆素类化合物的方法引起了有机合成化学家们的广泛关注。炔酸酯类化合物的酰化/环化反应是构建3
‑
酰基香豆素骨架的重要合成途径之一，在过去几年中已经报道了许多相关的合成策略（见下式，参考文献1：a. Org. Biomol. Chem., 2018, 16, 8196; b. J. Org. Chem., 2015, 80, 148; c. J. Org. Chem., 2018, 83, 1988；参考文献2：Tetrahedron Lett., 2018, 59, 2038；参考文献3：Org. Chem. Front., 2015, 2, 670；参考文献4：Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 443）：。这些涉及以醛作为酰基源的酰基化/环化反应涉及两种不同的反应机理，包括6
‑
exo环化（参考文献1,b
‑
c）和5
‑
exo环化随后酯迁移（参考文献1,a
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b）。在2018年，专利技术人课题组报道了以酰氯作为酰基自由基源，可见光促进的炔酸酯叁键的双官能化构建获得3
‑
酰基香豆素类化合物（参考文献3：Tetrahedron Lett., 2018, 59, 2038）。此外，α
‑
酮酸作为一类优秀的酰基化试剂，被广泛地应用于有机合成中。在2015年，Qiu等人报道了在温和条件下，通过银催化炔酸酯与α
‑
酮酸的酰基化/5
‑
exo环化反应构建获得3
‑
酰基香豆素（参考文献3）。2016年，Wang等人则披露了一种无金属条件下苯丙炔酸类化合物与α
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酮酸的酰基化/6
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exo环化反应构建获得3
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芳酰基取代的香豆素。尽管如此，这些方法均涉及以碳为中心原子的自由基策略，以及大部分方法均需要较为苛刻的合成条件。氮中心自由基策略（NCRs）在某些方面具有与碳中心自由基策略(CCRs)类似的反应活性，以及NCRs在某些情况下表现出有效地避免使用高温和强氧化剂的特点。近来，已经发现酰基肟衍生物是一种合适的酰基前体，其可以通过氮中心自由基触发C
‑
C键断裂并形成酰基自由基（见图1，参考文献5：Synlett., 2021, 32, 373；参考文献6：Org. Lett., 2019, 21, 4153；参考文献7：Org. Lett., 2019, 21, 8789；参考文献8：Adv. Synth. Catal., 2021, doi: 10.1002/adsc.202100852）。在这些以氮为中心的自由基过程中，酰基肟酯通过SET还原和酯基团的脱除生成亚胺基自由基，然后亚胺基自由基经历β碳
‑
碳σ
‑
键断裂并释放腈分子以提供酰基自由基，酰基自由基被芳环、烯或炔所捕获。然而，除专利技术人课题组之前的研究报道之外（3
‑
酰基螺环三烯酮的制备，参考文献8），很少有方法能够利用炔烃来捕获酰基肟衍生物产生的酰基自由基。专利技术人课题组经过持续深入地研究，在本专利技术中，提出一种以炔酸酯类化合物和酰基肟酯类化合物在可见光促进下的串联酰基化/环化反应，以NCR
‑
介导的C
‑
C键断裂策略合成各种结构的3
‑
酰基香豆素类化合物。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于丰富现有技术3
‑
酰基香豆素类化合物的合成策略，提出一种以炔酸酯类化合物和酰基肟类化合物在可见光促进下的串联酰基化/环化反应，以NCR
‑
介导的C
‑
C键断裂策略合成各种结构的3
‑
酰基香豆素类化合物，碳碳叁键的双官能化经历了亚胺基自由基的生成、酰基自由基的生成、酰基自由基进攻碳碳叁键、5
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exo
‑
trig环化和1，2
‑
酯迁移的过程，该合成策略具有广泛的底物适应性和良好的取代基耐受性。根据本专利技术提供的一种可见光促进的3
‑
酰基香豆素类化合物的合成方法，包括如下步骤：向反应器中依次加入式1所示的炔酸酯类化合物、式2所示的酰基肟酯类化合物、光催化剂、碱和有机溶剂，随后将反应器置于光照条件下加热搅拌反应，反应完全后经后处理得到式3所示的3
‑
酰基香豆素类化合物；反应式如下：上述反应式中，m=1,2,3或4，各个R1彼此独立地选自氢、卤素、C1‑
20
烷基、C1‑
20
卤代烷基、C1‑
20
烷氧基、C1‑
20
酰基、C1‑
20
烷氧羰基、C1‑
20
酰氧基、C6‑
20
芳基、C2‑
20
杂芳基、C6‑
20
芳基
‑ꢀ
C1‑
20
烷基、
‑
CN、
‑
NO2、
‑
OH、
‑
SH、C1‑
20
烷硫基、C1‑
20
烷氧基
‑ꢀ
C1‑
20
烷基；和/或相邻的两个R1彼此直相连，并与连接这两个R1的苯环碳原子一起形成含或不含O,N,P,S的五至七元环状结构。R2选自取代或未取代的C6‑
20
芳基、取代或未取代的C2‑
20
杂芳基；其中所述取代的中的取代基选自卤素、C1‑6烷基、C1‑6卤代烷基、C1‑6烷氧基、C1‑6酰基、C6‑
12
芳基、
‑
CN、
‑
NO2。R3选自C1‑
20
烷基、取代或未取代的C6‑
20
芳基、取代或未取代的C2‑
20
杂芳基；其中所述取代的中的取代基选自卤素、C1‑6烷基、C1‑6卤代烷基、C1‑6烷氧基、C1‑6酰基、C6‑
12
芳基、
‑
CN、
‑
NO2。R4选自C1‑
20
烷基。R选自C1‑
20
酰基、取代或未取代的C6‑
20
芳基甲酰基；其中所述取代的中的取代基选自卤素、C1‑6烷基、C1‑6卤代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见光促进的3
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酰基香豆素类化合物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：向反应器中依次加入式1所示的炔酸酯类化合物、式2所示的酰基肟酯类化合物、光催化剂、碱和有机溶剂，随后将反应器置于光照条件下加热搅拌反应，反应完全后经后处理得到式3所示的3
‑
酰基香豆素类化合物；反应式如下：上述反应式中，m=1,2,3或4，各个R1彼此独立地选自氢、卤素、C1‑
20
烷基、C1‑
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卤代烷基、C1‑
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烷氧基、C1‑
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酰基、C1‑
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烷氧羰基、C1‑
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酰氧基、C6‑
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芳基、C2‑
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杂芳基、C6‑
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芳基
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C1‑
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烷基、
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CN、
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NO2、
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OH、
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SH、C1‑
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烷硫基、C1‑
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烷氧基
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C1‑
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烷基；和/或相邻的两个R1彼此直相连，并与连接这两个R1的苯环碳原子一起形成含或不含O, N, P, S的五至七元环状结构；R2选自取代或未取代的C6‑
20
芳基、取代或未取代的C2‑
20
杂芳基；其中所述取代中的取代基选自卤素、C1‑6烷基、C1‑6卤代烷基、C1‑6烷氧基、C1‑6酰基、C6‑
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芳基、
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CN、
‑
NO2；R3选自C1‑
20
烷基、取代或未取代的C6‑
20
芳基、取代或未取代的C2‑
20
杂芳基；其中所述取代的中的取代基选自卤素、C1‑6烷基、C1‑6卤代烷基、C1‑6烷氧基、C1‑6酰基、C6‑
12
芳基、
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CN、
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NO2；R4选自C1‑
20
烷基；R选自C1‑
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酰基、取代或未取代的C6‑
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芳基甲酰基；其中所述取代的中的取代基选自卤素、C1‑6烷基、C1‑6卤代烷基、C1‑6烷氧基、C1‑6酰基、C6‑
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芳基、
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CN、
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NO2；其中，所述的光催化剂为Ir(ppy)3；所述的有机溶剂选自乙腈、甲基、DCE、丙酮、THF、乙酸叔丁基中的任意一种或几种的混合物。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，R1选自氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、正丁基、三氟甲基、五氟乙基、甲氧基、乙氧基、叔丁氧基、乙酰基、丙酰基、甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基、乙酰氧基、苯基、萘基、蒽基、咪唑基、吡啶基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苄基、
‑
CN、
‑
NO2、
‑
OH、
‑
SH、甲硫基、乙硫基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、甲氧基乙基；和/或相邻的两个R1彼此直相连，并与连接这两个R1的苯环碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，唐课文，陈镤，熊芳婷，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：