对醌胺与2-硝基苯并呋喃的...芳构化[3+2]环加成反应_曾海鹰.pdf

收稿日期：；修订日期：。基金项目：国家自然科学基金资助项目（，）。第一作者简介：曾海鹰（），男，汉族，四川新都人，硕士研究生，主要从事有机合成研究，：。通信联系人：袁伟成，研究员，：；周鸣强，研究员，：。合成化学，（），（），快递论文对醌胺与 硝基苯并呋喃的去芳构化 环加成反应曾海鹰，王浩宇，葛真真，赵建强，陈明丰，周鸣强，袁伟成，（中国科学院 成都有机化学研究所 手性药物国家工程研究中心，四川 成都；成都大学 高等研究院 手性药物创新研究中心，四川 成都；中国科学院大学，北京；浙江耐司康药业有限公司，浙江 金华）摘要：苯并呋喃并，吡咯骨架作为一类重要的结构骨架广泛存在于各类药物和生物活性分子中，具有潜在的应用价值。本文以对醌胺和硝基苯并呋喃为原料，在无机碱 的作用下发生去芳构化 环加成反应，合成了 个结构新颖的含苯并呋喃并，吡咯骨架的化合物 ，收率为 ，并对这些化合物进行了、和（）表征。关 键 词：对醌胺；硝基苯并呋喃；去芳构化；合成；环加成；去对称化；多环化合物中图分类号：文献标志码：，（，；，；，；，）：，（）：；苯并呋喃并，吡咯骨架作为一类特殊的结构骨架广泛存在于各类药物和生物活性分子中，并在有机材料领域也有广泛的应用前景（图）。例如，化合物和表现出良好的膀胱图 具有苯并呋喃并，吡咯骨架的活性或功能分子 ，图 化合物 的合成路线 表 底物扩展 （）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）通过 谱图分析得出。（相对于主动脉）选择性。化合物 和 具有较高的耐热性并能提高有机电子器件的发光效率和寿命，在有机发光材料领域具有潜在的应用前景。考虑到苯并呋喃，并吡咯骨架重要的生物活性以及重要的用途，因此发展新颖和实用的方法构建结构多样化的苯并呋喃，并吡咯骨架衍生物具有非常重要的意义。一方面，对醌胺的去对称化反应研究是有机合成领域的热点，各种类型的对醌胺底物被设计合成并用于去对称化反应，构建了一系列结构多样的含氮杂环类化合物。另外一方面，硝基苯并呋喃已经被证明是良好的亲电试剂，可以和 底物、异硫氰酸酯氧化吲哚等发生去芳构化 环化反应，构建含 苯并呋喃结构片段的分子。基于此，在碱的作用下，对醌胺可以和 硝基苯并呋喃发生去芳构化 环加成反应，构建一系列结构新颖的含苯并呋喃，并吡咯骨架类化合物。本文以对醌胺 和 硝基苯并呋喃 为原料，在碱性条件下通过引发的去芳构化反应，合成苯并呋喃并，合 成 化 学 ，吡咯骨架类化合物（图）。可以预见，该类化合物在药物发现和有机功能材料应用方面具有潜在的价值。实验部分 仪器与试剂 型显微熔点仪；型核磁共振仪（或 为溶剂，为内标）；型高分辨质谱仪。所用试剂均为分析纯。合成（）化合物 的合成在干燥的反应管中依次加入底物对醌胺（，），硝基苯并呋喃（，）和（，），再加入乙腈 ，于 下搅拌，监测，反应完全后，减压除去溶剂，柱层析分离纯化得到白色固体（表）。：白色固体，收率，；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，.，），.（，），.（，.，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，），.（，），.（，），.（，.，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，.，），.（，），.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，），.（，.，），.（，），.（，），.（，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，），.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，.，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白色固体，.，收率，.；（，）：.（，.，），.（，.第 期 曾海鹰等：对醌胺与 硝基苯并呋喃的去芳构化 环加成反应，），.（，.，），.（，.，.，），.（，），.（，），.（，），.（，.，），.（，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白色固体，.，收率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，），.（，.，），.（，.，），.（，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，），.（，），.（，.，），.（，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，.，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，），.（，.，.，），.（，），.（，.，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，）；（，）：.，.（，.），.（，.），.，.，.，.，.，.（，.），.，.，.（，.），.（，.），.（，.），.（，.），.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，.，.，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，）；（，）：.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。：白 色 固 体，.，收 率，.；（，）：.（，.，），.（，.，），.（，），.（，），.（，），.（，），.（，.，），.（，.，），.（，.，.，），.（，.，），.（，），.（，）；（，）：.，合 成 化 学 ，图 模板反应 表 反应条件优化 （）：（）通过 谱图分析得出。.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.，.；（）：.，.。结果与讨论 反应条件优化在该去芳构化 环加成反应中，以对醌胺 和 硝基苯并呋喃 为模型底物（图），对反应条件进行了筛选，结果如表 所示。首先以乙腈为溶剂，考察了碱种类对反应的影响（）。在不加碱的情况下，反应不能进行。反应在无机碱中的收率比有机碱高，而使用碳酸钾的效果最好，收率为，为 （）。随后进行了反应溶剂的筛选，在不同溶剂中，该反应均能进行（），而乙腈的收率最高。调整物 质 的 量 比 例 ，的收率提高到。最后，减低碳酸钾的用量到 ，反应的收率能提高到。综上所述，该反应的最优条件是：对醌胺（）和 硝基苯并呋喃（），在无机碱（）的作用下，以乙腈（）为溶剂，下反应 。底物拓展分析从底物的扩展情况可以看出（）：该去芳构化 环加成反应具有较好的底物兼容性以及非常好的非对映选择性。对于醌胺 而言，当 取代基为甲基，乙基和环丙基时，反应都能够以较高的收率得到苯并呋喃并，吡咯衍生物 。对于 硝基苯并呋喃底物，当苯环上是给电子基取代时，反应能够以高收率（）得到含苯并呋喃并，吡咯化合物 ；当苯环上是吸电子基取代时，反应也能很好地进行，以 的收率得到目标产物 。第 期 曾海鹰等：对醌胺与 硝基苯并呋喃的去芳构化 环加成反应 结论在 作用下，对醌胺和 硝基苯并呋喃发生去芳构化 环加成反应，构建了一系列结构新颖的含苯并呋喃并，吡咯骨架的化合物 。该反应具有较好的底物普适性和非常好的非对映选择性（，）。该化合物含苯并呋喃并，吡咯骨架，可为后续生物活性或材料性能筛选提供候选化合物。参考文献 ，：，：，：，（）：，：，（）：，：，（）：，：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：合 成 化 学 ，