專利名稱：二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物及制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物及其制備方法。
背景技術：
吡喃類化合物是一類非常重要的有機雜環(huán)化合物，在很多領域里有著廣泛的應用。其中，官能團取代的非苯并吡喃類化合物是合成天然產(chǎn)物的重要中間體(Danishefsk，S.J.Aldrich.Acta 1986，19，59；Schmidt，R.R.Acc.Chem.Res.1986，19，250)。苯并、萘并吡喃類化合物由于有著更為廣泛的實際應用，因此受到了人們的高度重視。苯并吡喃類化合物是一類有著生物活性的化合物，對于這類化合物在醫(yī)藥學上的應用已有很多報道(Evans，J.M.；Stemp，G.Chem.Ber.1991，27，439；Attwood，M.R.；Jones，P.S.；Paciorek，P.B.；Redshaw，S.Life Sci.1991，48，803；Attwood，M.R.；Churcher，I.；Dunsdon，R.M.；Hurst，D.V.；Jones，P.S.Tetrahedron Lett.1991，32，811；Bergmann，R.；Eiermann，V.；Gericke，R.J.Med.Chem.1990，33，2759等)。另一方面苯并、萘并吡喃和苯并、萘并螺吡喃類化合物大都可以發(fā)生光致變色和熱致變色，因此它們已被廣泛應用于變色眼鏡、電子顯示系統(tǒng)、光學開關和光電存儲器材等方面(Guglielmetti，R.J.；Crano，J.C.Organic Photochromic and Thermochromic Compounds，Plenum Press，NewYork，1998)。
相對于上述幾類化合物，對于二苯并、二萘并吡喃類化合物的報道和研究很少，而對于二苯并、二萘并螺吡喃類化合物的報道根本沒有?，F(xiàn)已報道的制備二苯并、二萘并吡喃類化合物的方法不僅原料不易得，步驟復雜，總收率低，而且所能制備的這兩類化合物的種類很少(Huang，C.-G.；Bereridge，K.A.；Wan，P.J.Am.Chem.Soc.1991，113，7676；Bringmann，G.；Schoner，B.；Peters，K.；Peters，E.；von Schnering，H.G.Liebigs Ann.Chem.1994，439)，這就大大限制了人們對于這幾類化合物的研究，但實際上這幾類化合物擁有巨大的應用價值。例如，天然產(chǎn)物大麻酚就是一種二苯并吡喃類化合物(Kogan，N.M.；Rabinowitz，R.；Levi，P.；Gibson，D.；Sandor，P.；Schlesinger，M.；Mechoulam，R.J.Med.Chem.2004，47，3800)，它是一種被廣泛應用的麻醉劑。美國人G.B.Schuster(J.Am.Chem.Soc.1998，120，12619)對一種二萘并吡喃類化合物的可逆光反應進行了深入的研究，提出其很有可能應用于向列型液晶與膽甾型液晶相互轉換的光開關。
因此，我們在這里公開制備一系列二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物的研究成果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種由二苯并呋喃(氧芴)和二萘并呋喃一步制備一系列二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物的方法。
二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物的通式為(I) 其中R1、R2氫原子、含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以成環(huán)，為含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以相同，也可以不同。
二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的通式為(II) 其中R1、R2氫原子、含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以成環(huán)，為含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以相同，也可以不同。
所述的二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物、二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的制備方法為由二苯并呋喃或二萘并呋喃與鋰按1∶2-2.4摩爾比反應，開環(huán)，然后在-70℃至-80℃與醛、酮、酯或酰胺反應，二苯并呋喃或二萘并呋喃與醛、酮、酯或酰胺的摩爾比為1∶0.7-1，再脫水閉環(huán)，形成相應的二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物。
二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物的合成步驟是將二苯并呋喃，四甲基乙二胺與鋰在乙醚中回流24小時，-70℃至-80℃下加入醛、酮、酯或酰胺，反應逐漸升至室溫，室溫反應12小時后，水解，酸洗，脫水，經(jīng)分離提純，即可得到相應的產(chǎn)物。
二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的合成步驟是將二萘并呋喃與鋰在乙醚中室溫攪拌24小時，-70℃至-80℃下加入醛、酮、酯或酰胺，反應逐漸升至室溫，室溫反應12小時后，水解，酸化脫水，經(jīng)分離提純，即可得到相應的產(chǎn)物。
其合成路線如圖1、圖2。
1-20是由圖1的路線合成的化合物，也是實施例中化合物的結構式 其中，化合物1-16為二苯并吡喃類化合物，17-20為二苯并螺吡喃類化合物。

21-33是由圖2的路線合成的化合物，也是實施例中化合物的結構式 其中，化合物21-29為二萘并吡喃類化合物，30-33為二萘并螺吡喃類化合物。
所述的二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物、二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的應用是在醫(yī)藥和光致變色材料上的應用。
本方法的有益效果為原料廉價易得，步驟簡單，產(chǎn)率高，所能制備的二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物的種類很多。


圖1是二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物的合成路線圖2是二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的合成路線本發(fā)明的突出的實質(zhì)性特點和顯著效果，可以從下列實例中得以體現(xiàn)，但它們不對本發(fā)明作任何限制。
具體實施例方式
實施例1化合物1-19的合成在裝有磁子的100mL三口瓶中，加入0.153g(22mmol)鋰，1.680g(10mmol)二苯并呋喃，3.30mL(22mmol)四甲基乙二胺和50mL干燥的乙醚，加熱回流24小時。在-78℃下加入0.59mL(8mmol)丙酮，反應逐漸升至室溫，攪拌過夜。然后慢慢加入3N稀鹽酸水解，分液，向有機相中加入20mL濃鹽酸，室溫攪拌2小時，分液，水相用CH2Cl2提取(20mL×4)，合并有機相，用水洗至中性，加入無水Na2SO4干燥。用旋轉蒸發(fā)儀除去溶劑，過Al2O3柱，得無色油狀物1.23g，產(chǎn)率73％。化合物2-19的合成方法與化合物1類似。化合物1-19的1H NMR，13C NMR，MS，EA，mp和產(chǎn)率見表1-4。
實施例2化合物20的合成在裝有磁子的100mL三口瓶中，加入0.153g(22mmol)鋰，1.680g(10mmol)二苯并呋喃，3.30mL(22mmol)四甲基乙二胺和50mL干燥的乙醚，加熱回流24小時。在-78℃下加入1.402g(8mmol)1，3，3-三甲基-2-吲哚酮，反應逐漸升至室溫，攪拌過夜。減壓抽干溶劑和四甲基乙二胺，再加入50mL乙醚，慢慢加入3N稀鹽酸水解，分液，有機相再用3N稀鹽酸洗(20mL×3)，合并水相，慢慢加入NaOH溶液至中性，有大量固體析出，過濾，將得到的固體用CH2Cl2和正己烷重結晶，得2.04g淺粉色晶體?；衔?0的1H NMR，13CNMR，MS，EA，mp和產(chǎn)率見表1-4。
實施例3化合物21-32的合成在裝有磁子的100mL三口瓶中，加入0.153g(22mmol)鋰，2.680g(10mmol)二萘并呋喃和50mL干燥的乙醚，室溫攪拌24小時。在-78℃下加入0.59mL(8mmol)丙酮，反應逐漸升至室溫，攪拌過夜。次日，緩慢加入3N稀鹽酸水解，分液，向有機相中加入20mL濃鹽酸，室溫攪拌2小時，分液，水相用CH2Cl2提取(20mL×4)，合并有機相，用水洗至中性，加入無水Na2SO4干燥。然后用旋轉蒸發(fā)儀除去溶劑，過Al2O3柱，得無色固體1.79g，產(chǎn)率72％?；衔?2-32的合成方法與化合物21類似?；衔?1-32的1H NMR，13C NMR，MS，EA，mp和產(chǎn)率見表1-4。
實施例4化合物33的合成在裝有磁子的100mL三口瓶中，加入0.153g(22mmol)鋰，2.680g(10mmol)二萘并呋喃和50mL干燥的乙醚，室溫攪拌24小時。在-78℃下加入1.402g(8mmol)1，3，3-三甲基-2-吲哚酮，反應逐漸升至室溫，攪拌過夜。次日，緩慢加入3N稀鹽酸水解，分液，有機相用3N稀鹽酸洗(20mL×3)，合并水相，緩慢加入NaOH溶液至中性，有大量固體析出，過濾，將固體用CH2Cl2和正己烷重結晶，得2.84g淺黃色晶體，產(chǎn)率83％?；衔?3的1HNMR，13C NMR，MS，EA，mp和產(chǎn)率見表1-4。
表1化合物1-33的1H NMR數(shù)據(jù)




表2化合物1-33的13C NMR數(shù)據(jù)




表3化合物1-33的分子式，產(chǎn)率和元素分析


表3化合物1-33的熔點和質(zhì)譜數(shù)據(jù)


權利要求
1.一種二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物，其特征在于它是通式為(I)的化合物 其中R1、R2氫原子、含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以成環(huán)，為含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以相同，也可以不同。
2.一種二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物，其特征在于它是通式為(II)的化合物 其中R1、R2氫原子、含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以成環(huán)，為含有1到20個碳的脂肪族取代基、芳香族取代基、含有氧、氮、硫雜原子的1到20個碳的脂肪族取代基或芳香族取代基；R1、R2可以相同，也可以不同。
3.如權利要求1或2所述的二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物、二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的制備方法為由二苯并呋喃或二萘并呋喃與鋰按1∶2-2.4摩爾比反應，開環(huán)，然后在-70℃至-80℃與醛、酮、酯或酰胺反應，二苯并呋喃或二萘并呋喃與醛、酮、酯或酰胺的摩爾比為1∶0.7-1，再脫水閉環(huán)，形成相應的二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物。
4.如權利要求1或2所述的二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物、二萘并吡喃p和二萘并螺吡喃類化合物在醫(yī)藥和光致變色材料上的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物及其制備方法。所述的二苯并吡喃和二苯并螺吡喃類化合物、二萘并吡喃和二萘并螺吡喃類化合物的制備方法為由二苯并呋喃或二萘并呋喃與鋰按1∶2－2.4摩爾比反應，開環(huán)，然后在－70℃至－80℃與醛、酮、酯或酰胺反應，二苯并呋喃或二萘并呋喃與醛、酮、酯或酰胺的摩爾比為1∶0.7－1，再脫水閉環(huán)，形成相應的二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物。本方法的有益效果為原料廉價易得，步驟簡單，產(chǎn)率高，所能制備的二苯并、二萘并吡喃和二苯并、二萘并螺吡喃類化合物的種類很多。
文檔編號C07D491/107GK1884277SQ200610014049
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權日2006年6月5日
發(fā)明者王佰全, 王斌, 李敏雄, 徐善生 申請人:南開大學