本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種香豆素類衍生物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、香豆素骨架是多種天然產(chǎn)物和合成分子中的常見結(jié)構(gòu)單元，具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗菌等多方面的生物及藥理活性，因此在多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，如：醫(yī)藥、光電等。而將香豆素骨架與環(huán)烷烴骨架結(jié)合時，生成的稠環(huán)香豆素表現(xiàn)出有趣的生物活性，如蓓半萜類化合物中的herbertenolide，該蓓半萜類化合物最早從葉苔類植物herbertaadunca中分離得到，其提取物對某些植物病原真菌有顯著的抑制作用。此外，天然存在的黃曲霉素：aflatoxin?b1、aflatoxin?b2也有相似骨架結(jié)構(gòu)。因此，稠環(huán)香豆素的合成方法具有十分重要的研究意義。

2、

3、目前，稠環(huán)香豆素的合成主要通過環(huán)加成的方法實(shí)現(xiàn)。如li-zhu?wu課題組發(fā)表的文章(doi：10.1002/chem.201501176)，該論文報道了在銥配合物firpic催化下，可見光驅(qū)動香豆素-3-羧酸酯和丙烯酰胺類化合物的分子間[2+2]環(huán)加成反應(yīng)，以中等到良好的收率制備了一系列環(huán)丁苯并吡喃酮。

4、

5、2021年，chun-hao?yuan課題組發(fā)表的文章(doi：10.1039/d1ra03387e)，該論文報道了在dbu催化下，3-高酰基香豆素與環(huán)狀1-氮雜二烯的[3+2]環(huán)加成反應(yīng)，在溫和條件下，得到高度官能化的環(huán)戊烷稠合香豆素，且具有良好的非對映選擇性。

6、

7、同時，四元橋環(huán)化合物作為一種合成子，在復(fù)雜分子骨架的構(gòu)建中具有十分重要的作用，已得到科學(xué)家們的廣泛研究，而目前，關(guān)于香豆素與橋環(huán)化合物經(jīng)環(huán)加成得到稠環(huán)香豆素的反應(yīng)鮮有報道。2022年，glorius課題組在science上發(fā)表的文章(doi：10.1038/s41586-022-04636-x)，報道了一種txt催化下，可見光驅(qū)動香豆素與四元橋環(huán)化合物的[2+2]環(huán)加成反應(yīng)，該反應(yīng)經(jīng)能量轉(zhuǎn)移途徑，得到了一系列稠環(huán)化合物，但當(dāng)四元橋環(huán)取代基為苯砜基時，僅以12％得收率得到相應(yīng)的產(chǎn)物，這對反應(yīng)的底物普適性構(gòu)成了考驗(yàn)。

8、

9、因此，在大量文獻(xiàn)閱讀及實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，我們提出了一種光敏劑催化，可見光驅(qū)動香豆素與四元橋環(huán)化合物的[2+2]環(huán)加成反應(yīng)，得到了一系列香豆素類衍生物。相較于以往的方法，提高了反應(yīng)產(chǎn)率，拓寬了底物范圍，為橋環(huán)化合物參與的稠環(huán)化合物的合成提供了強(qiáng)有力的方法，有較強(qiáng)的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

2、本發(fā)明首先提供了一種香豆素類衍生物式a化合物，結(jié)構(gòu)式為：

3、

4、其中：

5、r1為取代基，包括h或烷基、烷氧基、?；⑼榛〈；?、烷基取代酯基，其中，烷基可以是甲基、乙基、丙基、異丙基；

6、r2為

7、其中，上述香豆素類衍生物式a化合物的具體結(jié)構(gòu)可以為：

8、

9、

10、本發(fā)明另一方面提供了一種香豆素類衍生物式a化合物的制備方法，該方法包括由式c化合物與四元橋環(huán)式b化合物在光催化劑存在的條件下發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)制備得到香豆素類衍生物式a化合物，具體反應(yīng)式如下：

11、

12、其中，式c為香豆素類化合物，r1為取代基，包括h或烷基、烷氧基、?；?、烷基取代?；?、烷基取代酯基，其中，烷基可以是甲基、乙基、丙基、異丙基；

13、r2為

14、在本發(fā)明中，r2為的式a化合物可以通過r1為h或烷基、烷氧基、酰基、烷基取代?；?、烷基取代酯基的式c化合物與式b化合物通過如下反應(yīng)過程制備：首先將式c化合物和四元橋環(huán)式b化合物與光敏劑在光反應(yīng)管中混合，在可見光驅(qū)動的條件下，加入一定量溶劑，進(jìn)行環(huán)加成反應(yīng)，后經(jīng)減壓濃縮，分離純化干燥，得到香豆素類衍生物式a化合物。

15、在一些具體實(shí)施方式中，所述式c化合物可以為1,2-苯并吡喃酮，7-甲基-1,2-苯并吡喃酮，6-甲基-1,2-苯并吡喃酮，3-甲基-1,2-苯并吡喃酮，3-乙氧甲?；?1,2-苯并吡喃酮，3-甲?；?1,2-苯并吡喃酮中的任意一種。在一些具體實(shí)施方式中，所述四元橋式b環(huán)化合物包括但不限于1-(苯基磺?；?雙環(huán)[1,1,0]丁烷。

16、在一些具體實(shí)施方式中，所述催化劑為光敏催化劑，可以為銥光敏催化劑中的二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][2-2’-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)]銥二(六氟磷酸)鹽，還可以是2,4,5,6-四(9-咔唑基)-間苯二腈(簡稱4czipn)。在一些具體實(shí)施方式中，所述反應(yīng)溶劑可以為無水乙腈，四氫呋喃，甲苯中的任意一種。在本發(fā)明中，光敏催化劑是實(shí)現(xiàn)在可見光下反應(yīng)的關(guān)鍵因素，發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在txt催化下，當(dāng)四元橋環(huán)化合物的取代基為苯基時，相應(yīng)產(chǎn)物收率僅為12％，這對反應(yīng)底物的普適性構(gòu)成了考驗(yàn)，且反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較差。本發(fā)明以光敏劑作為催化劑，拓寬了反應(yīng)底物范圍。

17、在一些具體實(shí)施方式中，所述式c化合物、四元橋環(huán)式b化合物、光敏劑、溶劑的比例范圍為，1.1mmol～1.3mmol:0.1mmol～0.3mmol:0.003mmol～0.006mmol:5ml～10ml，優(yōu)選為1mmol:0.2mmol:0.004mmol:4ml。在一些具體實(shí)施方式中，所述式c化合物和溶劑的質(zhì)量體積比為0.018g:5ml～10ml，優(yōu)選為0.018g:6ml～8ml。

18、本發(fā)明反應(yīng)原料和溶劑混合加入光反應(yīng)管后，優(yōu)選在50w，456nm藍(lán)光的照射下進(jìn)行反應(yīng)。在一些具體實(shí)施方式中，通入可見光后在攪拌的條件下，在室溫下進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明對所述室溫并無特殊限制，例如可以為20～40℃，或者25～30℃，即無需加熱或者制冷，正常環(huán)境下的溫度即可。本發(fā)明對所述攪拌的轉(zhuǎn)速無特殊限制。本發(fā)明對所述反應(yīng)時間，優(yōu)選為16h～24h，更優(yōu)選為16h。

19、本發(fā)明上述香豆素類衍生物式a化合物較優(yōu)選的制備方法過程如下：步驟(1)：于手套箱中進(jìn)行投料，向干燥的25ml光反應(yīng)管中依次加入式c化合物、四元橋環(huán)式b化合物以及銥光敏劑；步驟(2)：向管中加入無水乙腈，在50w，456nm藍(lán)光的照射下，室溫持續(xù)攪拌反應(yīng)16h；步驟(3)：tlc監(jiān)測反應(yīng)完全后，將反應(yīng)液減壓濃縮，采用柱層析法純化，旋干抽真空后得到目標(biāo)產(chǎn)物。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以香豆素類化合物和四元橋環(huán)化合物為原料，以光敏劑作為催化劑，在可見光照射下，經(jīng)環(huán)加成反應(yīng)，制備得到了一種香豆素類衍生物。該工藝操作簡單，反應(yīng)條件溫和，底物普適性高，且具有較高的收率和純度。

技術(shù)特征：

1.一種香豆素類衍生物式a化合物，其結(jié)構(gòu)式為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香豆素類衍生物式a化合物，其特征在于，烷基為甲基、乙基、丙基、異丙基。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香豆素類衍生物式a化合物，其特征在于，所述香豆素類衍生物式a化合物的結(jié)構(gòu)式為：

4.一種香豆素類衍生物式a化合物的制備方法，其特征在于，由式c化合物與四元橋環(huán)式b化合物在溶劑中在光催化劑存在的條件下發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)制備得到香豆素類衍生物式a化合物，具體反應(yīng)式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑為光敏催化劑，為二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][2-2’-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)]銥二(六氟磷酸)鹽，2,4,5,6-四(9-咔唑基)-間苯二腈中的任何一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為無水乙腈、四氫呋喃或甲苯中的任何一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述式c化合物、四元橋環(huán)式b化合物、催化劑、溶劑的比例為1mmol:0.2mmol:0.004mmol:4ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述式c化合物和溶劑的質(zhì)量體積比為0.018g:5ml～10ml。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)溫度為20～40℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，通過如下步驟制備：步驟(1)：于手套箱中進(jìn)行投料，向干燥的25ml光反應(yīng)管中依次加入式c化合物、四元橋環(huán)式b化合物以及光敏劑；步驟(2)：向管中加入無水乙腈，在50w，456nm藍(lán)光的照射下，室溫持續(xù)攪拌反應(yīng)16h；步驟(3)：tlc監(jiān)測反應(yīng)完全后，將反應(yīng)液減壓濃縮，采用柱層析法純化，旋干抽真空后得到目標(biāo)產(chǎn)物香豆素類衍生物式a化合物。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種香豆素類衍生物及其制備方法。本發(fā)明以香豆素類化合物和四元橋環(huán)化合物為原料，以光敏劑作為催化劑，在可見光照射下，經(jīng)環(huán)加成反應(yīng)，制備得到了一種香豆素類衍生物。該工藝操作簡單，且反應(yīng)條件溫和，底物普適性高，所得化合物產(chǎn)率和純度高。

技術(shù)研發(fā)人員：黃林,韓明諷,李原強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：瑞博（蘇州）制藥有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19