本發(fā)明屬于苯并吡喃酮類化合物的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以五羰基鐵作為一氧化碳(CO)釋放源，2-碘苯酚類化合物作為反應(yīng)底物，在不需要添加任何配體的條件下，以醋酸鈀為催化劑、哌嗪為堿的條件下，合成苯并吡喃酮類化合物的方法。

背景技術(shù)：

苯并吡喃酮類化合物是一種廣泛存在于植物中的天然產(chǎn)物，具有廣泛的生物活性，如：抗菌、抗真菌、抗病毒、抗炎、抗微管蛋白等，并且在藥物中間體中被認定是一種首選的結(jié)構(gòu)，在有機合成中具有重要意義。因此，采用一種簡單的方法制備苯并吡喃酮類化合物，在有機領(lǐng)域和制藥領(lǐng)域備受關(guān)注。

早期使用CO氣體作為羰基供給源，二乙胺為堿，鈀和配體協(xié)同催化2-碘苯酚類化合物和端炔來制備苯并吡喃酮類化合物，反應(yīng)條件比較苛刻，成本較高，反應(yīng)時間較長，并且伴有副產(chǎn)物生成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有苯并吡喃酮類化合物制備方法存在的缺點，提供一種改變CO供給源，無需添加配體、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時間短、反應(yīng)產(chǎn)物單一、安全高效、產(chǎn)率高的苯并吡喃酮類化合物的制備方法。

解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：以乙腈為溶劑、醋酸鈀為催化劑、哌嗪為堿，將2-碘苯酚類化合物與端炔、五羰基鐵在20～60℃下反應(yīng)8～15小時，得到苯并吡喃酮類化合物。

上述的2-碘苯酚類化合物為式中R¹、R²、R³、R⁴各自獨立的代表H、Cl、Br中的任意一種，優(yōu)選R¹、R⁴代表H，R²、R³各自獨立的代表Cl或Br。

上述的端炔為式中R′代表苯基、C₁～C₅烷基取代苯基、C₁～C₂烷氧基取代苯基、C₆～C₈烷基、2-噻吩基中的任意一種，優(yōu)選R′代表苯基、對甲基苯基、對乙基苯基、對甲氧基苯基、己基、2-噻吩基中的任意一種。

上述制備方法中，優(yōu)選2-碘苯酚類化合物與端炔的摩爾比為1:1.3～2.0，五羰基鐵的加入量是2-碘苯酚類化合物摩爾量的20％～60％，醋酸鈀的加入量是2-碘苯酚類化合物摩爾量的1％～10％，哌嗪的加入量是2-碘苯酚類化合物摩爾量的2.0～4.0倍。

本發(fā)明以五羰基鐵作為CO釋放源，在醋酸鈀為催化劑、哌嗪為堿條件下，使2-碘苯酚類化合物與端炔發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)生成苯并吡喃酮類化合物。相對于直接以CO氣體為羰基供給源，本發(fā)明以五羰基鐵作為CO釋放源，減少了對反應(yīng)設(shè)備苛刻的要求，毒性比較小，易于控制，克服了CO氣體毒性比較大、儲存不方便、反應(yīng)需要一定壓力對設(shè)備要求比較高的缺點。另外，本發(fā)明無需添加配體，所用催化劑對空氣和水穩(wěn)定，操作簡單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時間短，原子經(jīng)濟性高，目標(biāo)產(chǎn)物后處理簡單且產(chǎn)率高，制備得到的苯并吡喃酮類化合物具有廣泛的生物活性和藥用價值。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明所要保護的范圍不僅限于這些實施例。

實施例1

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-苯基-4H-苯并吡喃-4-酮

將0.11g(0.5mmol)2-碘苯酚、72μL(0.75mmol)苯乙炔、0.0056g(0.025mmol)醋酸鈀、0.1293g(1.5mmol)哌嗪和30μL(0.15mmol)五羰基鐵、3mL無水乙腈加入史萊克管，在50℃下攪拌反應(yīng)12小時，停止反應(yīng)，自然降至室溫，柱色譜分離，得到黃色固體2-苯基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為95％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.24(d,J＝9.5Hz,1H),7.93(d,J＝8.0Hz,2H),7.74-7.67(m,1H),7.56(dd,J＝18.1,7.0Hz,4H),7.43(t,J＝7.5Hz,1H),6.84(s,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.63,163.60,156.45,133.93,131.98,131.76,129.20,126.47,125.89,125.39,124.15,118.24,107.78,100.13。

實施例2

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-(4-甲氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的苯乙炔用等摩爾4-甲氧基苯乙炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體2-(4-甲氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為94％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.23(d,J＝8.0Hz,1H),7.89(d,J＝8.8Hz,2H),7.68(t,J＝7.6Hz,1H),7.54(s,1H),7.41(t,J＝7.5Hz,1H),7.03(d,J＝8.7Hz,2H),6.75(s,1H),3.89(s,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.68,163.92,162.71,156.72,133.70,128.16,125.83,125.23,124.21,124.11,118.10,114.63,106.36,100.13,55.65。

實施例3

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-(4-甲苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的苯乙炔用等摩爾4-甲基苯乙炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體2-(4-甲苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為94％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.22(d,J＝7.6Hz,1H),7.82(d,J＝8.1Hz,2H),7.68(t,J＝8.0Hz,1H),7.55(d,J＝8.4Hz,1H),7.41(t,J＝7.5Hz,1H),7.31(d,J＝8.1Hz,2H),6.79(s,1H),2.43(s,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.61,163.75,156.37,142.38,133.78,129.89,129.07,126.35,125.80,125.25,124.11,118.17,107.09,21.65。

實施例4

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-(4-乙基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的苯乙炔用等摩爾4-乙基苯乙炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體2-(4-乙基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為80％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.23(d,J＝8.0Hz,1H),7.85(d,J＝8.1Hz,2H),7.69(t,J＝7.7Hz,1H),7.56(d,J＝8.4Hz,1H),7.41(t,J＝7.5Hz,1H),7.35(d,J＝8.0Hz,2H),6.81(s,1H),2.73(q,J＝7.6Hz,2H),1.28(t,J＝7.6Hz,4H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.61,163.80,156.41,148.62,133.78,129.33,128.72,126.50,125.83,125.26,124.15,118.19,107.17,28.97,15.37。

實施例5

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-(4-戊基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的苯乙炔用等摩爾4-戊基苯乙炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體2-(4-戊基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為78％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.22(d,J＝7.9Hz,1H),7.83(d,J＝8.1Hz,2H),7.68(t,J＝7.6Hz,1H),7.55(d,J＝8.4Hz,1H),7.40(t,J＝7.5Hz,1H),7.32(d,J＝8.1Hz,2H),6.80(s,1H),2.69-2.65(m,2H),1.65(dt,J＝14.4,7.2Hz,2H),1.34(d,J＝3.4Hz,4H),0.90(t,J＝6.7Hz,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.58,163.77,156.36,147.37,133.75,129.23,126.38,125.78,125.23,124.10,118.16,107.10,35.96,31.53,30.95,22.61,14.11。

實施例6

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-(2-噻吩基)-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的苯乙炔用等摩爾2-乙炔基噻吩替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體2-(2-噻吩基)-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為94％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.19(d,J＝7.7Hz,1H),7.70(d,J＝3.6Hz,1H),7.66(d,J＝7.2Hz,1H),7.56(d,J＝4.9Hz,1H),7.51(d,J＝8.4Hz,1H),7.39(t,J＝7.5Hz,1H),7.19-7.14(m,1H),6.68(s,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.00,159.13,156.01,135.24,133.84,130.37,128.60,128.55,125.77,125.36,124.08,118.03,106.27。

實施例7

制備結(jié)構(gòu)式如下的2-丁基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的苯乙炔用等摩爾1-己炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體2-丁基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為80％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.18(d,J＝7.9Hz,1H),7.64(t,J＝7.7Hz,1H),7.42(d,J＝8.4Hz,1H),7.37(t,J＝7.5Hz,1H),6.18(s,1H),2.62(t,J＝7.5Hz,2H),1.74(dd,J＝14.8,7.4Hz,2H),1.45(dt,J＝14.8,7.3Hz,2H),0.97(t,J＝7.3Hz,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ178.58,169.97,156.68,133.53,125.82,125.02,123.91,117.98,109.96,34.18,29.00,22.25,13.86。

實施例8

制備結(jié)構(gòu)式如下的6-氯-2-苯基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾4-氯-2-碘苯酚替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體6-氯-2-苯基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為94％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.20(d,J＝2.5Hz,1H),7.92(dd,J＝7.6,1.5Hz,2H),7.65(dd,J＝8.9,2.5Hz,1H),7.57-7.52(m,4H),6.84(s,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ177.35,163.89,154.76,134.13,132.02,131.62,131.39,129.29,126.51,125.38,125.11,119.97,107.69。

實施例9

制備結(jié)構(gòu)式如下的6-氯-2-噻吩基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾4-氯-2-碘苯酚替換，苯乙炔用等摩爾2-乙炔基噻吩替換，其他步驟與實施例1相同，得到6-氯-2-噻吩基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為96％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.17(d,J＝2.3Hz,1H),7.73(d,J＝3.4Hz,1H),7.62(dd,J＝13.8,4.1Hz,2H),7.49(d,J＝8.9Hz,1H),7.22-7.16(m,1H),6.69(s,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ176.75,159.41,154.36,134.90,134.03,131.40,130.78,128.89,128.75,125.35,125.12,119.78,106.21。

實施例10

制備結(jié)構(gòu)式如下的6-氯-2-丁基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾4-氯-2-碘苯酚替換，苯乙炔用等摩爾1-己炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體6-氯-2-丁基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為95％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.15(s,1H),7.58(d,J＝10.6Hz,1H),7.38(d,J＝8.9Hz,1H),6.18(s,1H),2.62(t,J＝7.6Hz,2H),1.75-1.69(m,2H),1.46-1.41(m,2H),0.96(t,J＝7.3Hz,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ177.35,170.38,155.09,133.84,131.10,125.41,124.99,119.82,110.02,34.24,29.07,22.35,13.93。

實施例11

制備結(jié)構(gòu)式如下的6-溴-2-苯基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾4-溴-2-碘苯酚替換，苯乙炔用等摩爾1-己炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體6-溴-2-苯基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為95％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.37(d,J＝2.3Hz,1H),7.92(d,J＝6.4Hz,2H),7.79(dd,J＝8.8,2.3Hz,1H),7.55(d,J＝7.2Hz,3H),7.48(d,J＝8.9Hz,1H),6.84(s,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ177.18,163.87,155.20,136.89,132.03,131.61,129.29,128.59,126.50,125.49,120.20,118.85,107.77,100.14。

實施例12

制備結(jié)構(gòu)式如下的6-溴-2-噻吩基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾4-溴-2-碘苯酚替換，苯乙炔用等摩爾2-乙炔基噻吩替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體6-溴-2-噻吩基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為93％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.33(d,J＝2.4Hz,1H),7.76(dd,J＝8.9,2.4Hz,1H),7.72(d,J＝3.8Hz,1H),7.60(d,J＝5.0Hz,1H),7.43(d,J＝8.9Hz,1H),7.21-7.18(m,1H),6.70(s,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ176.59,159.41,154.82,136.81,134.90,130.79,128.90,128.76,128.55,125.49,120.02,118.87,106.29。

實施例13

制備結(jié)構(gòu)式如下的7-氯-2-(4-甲氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾5-氯-2-碘苯酚替換，苯乙炔用等摩爾4-甲氧基苯乙炔替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體7-氯-2-(4-甲氧基苯基)-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為95％，結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.18(d,J＝2.5Hz,1H),7.86(d,J＝8.9Hz,2H),7.64-7.60(m,1H),7.50(d,J＝8.9Hz,1H),7.02(d,J＝8.9Hz,2H),6.74(s,1H),3.89(s,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ177.31,163.91,162.77,154.61,133.89,131.18,128.21,125.26,123.67,119.81,106.11,55.66。

實施例14

制備結(jié)構(gòu)式如下的7-氯-2-噻吩基-4H-苯并吡喃-4-酮

在實施例1中，所用的2-碘苯酚用等摩爾5-氯-2-碘苯酚替換，苯乙炔用等摩爾2-乙炔基噻吩替換，其他步驟與實施例1相同，得到黃色固體7-氯-2-噻吩基-4H-苯并吡喃-4-酮，其收率為97％。