2-硝基-2,3-二氫呋喃衍生物的合成方法
2023-12-08 20:41:21 1
專利名稱：2-硝基-2,3-二氫呋喃衍生物的合成方法
技術領域：
本發明涉及雜環化合物的合成領域，具體涉及一種2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物 的合成方法。
背景技術：
2，3-二氫呋喃及其衍生物是一類重要的雜環化合物，廣泛的存在於天然產物裡， 並且有著重要的生物活性。很多2，3_二氫呋喃衍生物有抗菌、毒魚、殺昆蟲等生理作用；一 些2，3_ 二氫呋喃衍生物具有強烈的吸收紫外線的作用，例如，將補骨脂素和異補骨脂素的 油膏塗於皮膚上可使皮膚色素沉著，因而可用於治療白癜風。因此，合成2，3-二氫呋喃衍 生物有著廣闊的應用前景。
目前，合成2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的文獻極少，如以1-氯-1-硝基-2-苯 乙烯作為原料合成2，3-二氫-2-硝基-3-苯基-4-H-呋喃{3，2-c}[l]苯並吡喃_4_酮 及-3-苯基-4-H-呋喃{3，2-c} [1]苯並吡喃-4-酮的文獻中公開了以1-氯-1-硝基-2-苯 乙烯及4-羥基香豆素為原料，氟化鉀作為催化劑，1，2_ 二甲氧基乙烷為反應溶劑，在回流 的條件下首次獲得2-硝基_2，3- 二氫呋喃衍生物的方法(Tetrahedron,1990,46(21), 7359-7371)。該方法採用的催化劑價格較貴，所用的有機溶劑不僅價格昂貴，而且毒性相對 較大，對環境汙染也較大，不適用於現代工業化生產。因此，需要開發一種新的2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的合成方法，以滿足現代 工業化生產的需要。
發明內容
本發明提供了一種原料易得、原料選擇具有多樣性，同時操作簡便和對環境友好 的2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的合成方法。本發明還提供了一種新的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物。一種2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的合成方法，包括步驟以水或者乙醇作為反應溶劑，在鹼性化合物及相轉移催化劑的共同催化下，將取 代或未取代的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯和1，3-二羰基化合物進行反應，反應產物經後處 理得到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物。作為優選所述的取代或未取代的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯的結構式如下
R2
d3 I D1
τΥ γ
R5.
其中，R1選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、 碘、硝基或者氫；R2選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1
基或者氫；
R3選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1
基或者氫；R4選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1
基或者氫；R5選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1
基或者氫。所述的1，3_ 二羰基化合物的結構式如下
5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝
或者 其中，R6選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、 碘、硝基或者氫；R7選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 基或者氫；R8選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 基或者氫；R9選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 基或者氫；R1(l選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基或者氫。本發明所述的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R1(l可以相同也可以不同。所述的碳原子數為1 10的烴基包括碳原子數為1 10的直鏈烴基或碳原子數為1 10的支鏈烴基；所述的碳原子數為1 5的烷氧基包括碳原子數為1 5的直鏈烷 氧基或碳原子數為1 5的支鏈烷氧基所述的鹼性化合物選自乙酸鈉、丙酸鈉、甲酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧 化鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、三乙胺、1，4_ 二氮雜二環[2，2，2]辛烷(DABC0)、N，N-二異丙基乙胺 (DIPEA)、1，8-二氮雜環[5，4，0]十一烯-7(DBU)等中的一種或多種。這些鹼性化合物的作 用機制都一樣，第一、能夠奪去1，3_ 二羰基化合物中兩羰基之間的亞甲基上的質子，形成 碳負離子，從而發生第一步麥可加成反應。第二、能夠消耗掉第二步親核取代產生的溴化 氫，促進反應向右移動。所述的相轉移催化劑選自四丁基溴化銨。所述的反應溫度為10°C 100°C，反應時間為1小時 96小時。如果反應溫度過高，所述的反應產物經後處理之前，最好預先冷卻。以方便後續後 處理的進行，並達到更好地提純效果。所述的後處理包括水洗後用乙醇水溶液重結晶，或者用乙酸乙酯萃取，萃取液減 壓除去溶劑，再經柱層析。所述的柱層析的淋洗液選用石油醚和乙酸乙酯的混合液。所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物為式I所示結構的化合物、式II所示結構的 化合物或者式III所示結構的化合物 式I、式II或式III中，R1、R2、R3、R4、R5與反應原料取代或未取代的1-溴-1-硝 基-2-苯乙烯的結構式中的R1、R2、R3、R4、R5具有相同的含義；R6、R7、R8、R9、R10與反應原料 1,3- 二羰基化合物的結構式中的R6、R7、R8、R9、R10具有相同的含義。所述的2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物可作為抗菌劑使用。所述的合成方法的反應方程式如下反應式1 反應式3
反應溶劑本發明中反應原料取代或未取代的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯和1，3_ 二羰基化合 物的用量並沒有嚴格的限定，一般按照化學反應計量比進行反應，也可1，3-二羰基化合物 過量進行反應。本發明中反應溶劑、催化劑的用量並沒有嚴格的限定，可根據反應原料的用量調 整反應原料較多增加反應溶劑和催化劑的用量，反應原料較少減少反應溶劑和催化劑的用裡。本發明具有如下優點本發明2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的合成方法，其技術關鍵是以取代或未取代 的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯及1，3-二羰基化合物為原料，選用廉價且對環境友好的反應 溶劑，選用四丁基溴化銨作為相轉移催化劑，並選用合適的鹼性化合物作為催化劑，一鍋法 直接合成2-硝基_2，3-二氫呋喃衍生物；具有反應時間靈活，收率較高，溶劑廉價易得，毒 性極低，對環境友好，汙染小，操作簡便，適用範圍廣等眾多優點，適宜於工業化生產。本發明的2-硝基-2，3_ 二氫呋喃衍生物可作為抗菌劑使用。
具體實施例方式實施例1在100mL反應瓶中放入4-羥基香豆素(結構式如la) (4. 86g，0. 03mol)，1-溴 代-1-硝基-2-(4-甲氧基苯基)乙烯(結構式如2a) (7.71g，0.03mol)，醋酸鈉(2. 952g， 0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在室溫攪拌反應96小時，有大量白 色固體析出來，過濾收集白色固體，水洗，用體積百分濃度為80%的乙醇水溶液重結晶，得 到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(9. 2g，產率91 % )。
反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 65 (s，1H)，7. 48 (d，J = 1. 24Hz，1H)，7. 35 (d，J = 8. 56Hz，1H)，7. 18 (d，J = 8. 60Hz，2H)，6. 90 (d，J = 8. 64Hz，2H)，6. 20 (d，J = 2. (MHz，1H)， 4. 90 (d, J = 1. 64Hz, 1H), 3. 80 (s, 3H), 2. 49 (s, 3H) ；13C_NMR(100MHz，CDC13) 8 (ppm) 165. 4, 160. 5，157. 9，155. 5，134. 9，128. 3，128. 3，127. 5，124. 8，122. 6，117. 1, 114. 9, 114. 9, 111. 6, 111. 2, 105. 1,55. 4,53. 1,20. 9. IR(KBr) cm-13068, 2973, 2804,1749，1455，667 ； ESI-HRMS :calcd. for C19H15N06+Na 376.07953，found 376.07948。表明其具有結構式 3aa 所示的結構。實施例2在100mL反應瓶中放入4-羥基香豆素(結構式如la) (4. 86g，0. 03mol)，1-溴 代-1-硝基-2-(4-甲氧基苯基)乙烯(結構式如2a) (7.71g，0.03mol)，醋酸鈉(2. 952g， 0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在10°C攪拌反應96小時，有大量白 色固體析出來，過濾收集白色固體，水洗，用體積百分濃度為80%的乙醇水溶液重結晶，得 到2-硝基-2,3- 二氫呋喃衍生物3aa(6. 8g，產率67% )0反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 65 (s，1H)，7. 48 (d，J = 1. 24Hz，1H)，7. 35 (d，J = 8. 56Hz，1H)，7. 18 (d，J = 8. 60Hz，2H)，6. 90 (d，J = 8. 64Hz，2H)，6. 20 (d，J = 2. (MHz，1H)， 4. 90 (d, J = 1. 64Hz, 1H), 3. 80 (s, 3H), 2. 49 (s, 3H) ；13C_NMR(100MHz，CDC13) 8 (ppm) 165. 4, 160. 5，157. 9，155. 5，134. 9，128. 3，128. 3，127. 5，124. 8，122. 6，117. 1, 114. 9, 114. 9, 111. 6, 111. 2, 105. 1,55. 4,53. 1,20. 9. IR(KBr) cm-13068, 2973, 2804,1749，1455，667 ； ESI-HRMS :calcd. for C19H15N06+Na 376.07953，found 376.07948。表明其具有結構式 3aa 所示的結構。實施例3在100mL反應瓶中放入4-羥基香豆素(結構式如la) (4. 86g，0. 03mol)，1-溴 代-1-硝基-2-(4-甲氧基苯基)乙烯(結構式如2a) (7.71g，0.03mol)，醋酸鈉(2. 952g， 0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在100°C攪拌反應1小時，冷卻，乙酸乙酯萃取，萃取液減壓除去溶劑，經柱層析，以體積比10 1的石油醚(沸程60°C-9(TC) 和乙酸乙酯為淋洗液，得到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物3aa(7. 6g，產率75% )。 反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 65 (s，1H)，7. 48 (d，J = 1. 24Hz，1H)，7. 35 (d，J = 8. 56Hz，1H)，7. 18 (d，J = 8. 60Hz，2H)，6. 90 (d，J = 8. 64Hz，2H)，6. 20 (d，J = 2. (MHz，1H)， 4. 90 (d, J = 1. 64Hz, 1H), 3. 80 (s, 3H), 2. 49 (s, 3H) ；13C_NMR(100MHz，CDC13) 8 (ppm) 165. 4, 160. 5，157. 9，155. 5，134. 9，128. 3，128. 3，127. 5，124. 8，122. 6，117. 1, 114. 9, 114. 9, 111. 6, 111. 2, 105. 1,55. 4,53. 1,20. 9. lR(KBr) cm-13068, 2973, 2804,1749，1455，667 ； ESI-HRMS :calcd. for C19H15N06+Na 376.07953，found 376.07948。表明其具有結構式 3aa 所示的結構。實施例4在100mL反應瓶中放入6，8_ 二甲基-4-羥基香豆素(結構式如lb) (5. 7g， 0.0311101)，1-溴代-1-硝基-2-(4-甲氧基苯基)乙烯(結構式如2a) (7. 71g，0. 03mol)，醋 酸鈉(2. 952g，0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在室溫攪拌反應96小 時，有大量白色固體析出來，過濾收集白色固體，水洗，用體積百分濃度為80%的乙醇水溶 液重結晶，得到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(9. 9g，產率90% )。反應方程式如下
鑑定 ^-WR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 19 (d, J = 8. 59Hz，2H)，7. 08 (s，1H)，6. 99 (s，1H)， 6. 90 (d, J = 8. 63Hz，2H)，6. 16(d，J = 1. 82Hz，1H)，4. 85 (d，J = 1. 22Hz，1H)，3. 79 (s， 3H)，2. 74(s，3H)，2. 44(s，3H) ;13C_NMR(100MHz，CDC13) 8 (ppm) 166. 9,159. 9,158. 4,156. 7, 144. 7，136. 1，128. 3，128. 2，127. 4，115. 3, 114. 8, 114. 8, 114. 8, 111. 4，108. 2，104. 0， 55. 4,52. 2,21. 9,21. 2. IR(KBr) cm-13043, 2970, 2845,1776，1452，701 ；ESI-HRMS :calcd. forC20H17N06+Na 390. 09512，found 390. 09507 ；表明其具有結構式 3ba 所示的結構。實施例5在100mL反應瓶中放入6-氟-4-羥基香豆素(結構式如lc) (5. 4g，0. 03mol)， 1-溴代-1-硝基-2- (4-甲氧基苯基)乙烯(結構式如2a) (7. 71g，0. 03mol)，醋酸鈉(2. 952g，0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在室溫攪拌反應96小時，有 大量白色固體析出來，過濾收集白色固體，水洗，用體積百分濃度為80%的乙醇水溶液重結 晶，得到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(9. lg，產率85% )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3_ 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進 行鑑定'H-NMR(400MHz, CDC13) 6 (ppm) 7. 54-7. 52 (m，3H)，7. 44-7. 41 (dd，J = 12. 2, 4. 4Hz，2H)，7. 1-7. 17(d，J = 8. 5Hz，2H)，6. 23 (d，J = 2. 0Hz，1H)，4. 90 (m，1H)，3. 80 (s， 3H) ； 13C-NMR(100MHz, CDC13) 8 (ppm) 160. 1，157. 7，157. 7，151. 7，128. 3，127. 1，121. 6， 121. 4, 119. 2, 119. 1, 114. 9, 111. 9, 111. 4, 108. 9，108. 7，106. 1,55. 4, 53. 2. IR(KBr) cm-13068，2979，2873，1709，1453，691 ；ESI-HRMS :calcd. for C18H12FN06+Na 380.05450， found380. 05447 ；表明其具有結構式3ca所示的結構。實施例6在100mL反應瓶中放入4-羥基香豆素(結構式如la) (4. 86g，0. 03mol)，1-溴 代-1-硝基-2-(4-甲基苯基)乙烯(結構式如2b)(7.2g，0.03mol)，醋酸鈉(2. 952g， 0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在室溫攪拌反應96小時，有大量白色 固體析出來，過濾收集白色固體，水洗，用體積百分濃度為80%的乙醇水溶液重結晶，得到 2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(8. 2g，產率85% )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定(400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 88 (m, 1H)，7. 72-7. 67 (m, 1H)，7. 47-7. 41 (m, 2H)， 7. 21-7. 15(m,4H) ,6. 23 (d, J = 2. 2Hz，1H)，4. 92 (s，1H)，2. 35 (s，3H) ； 13C_NMR(100MHz， CDC13) 8 (ppm) 167. 0，165. 6，158. 0，155. 5，138. 9，133. 8，132. 5，130. 2，130. 2，126. 9， 124. 7，123. 0，111. 5，111. 1，105. 0,93. 8,53. 4,21. 2. IR(KBr) cm-13073，3007，2873，1773， 1449，693 ；ESI-HRMS :calcd. for C18H13N05+Na 346. 06893, found 346. 06887 ；表明其具有結 構式3ab所示的結構。實施例7在100mL反應瓶中放入4-羥基香豆素(結構式如la) (4. 86g，0. 03mol)，1-溴 代-1-硝基-2- (4-溴苯基)乙烯(結構式如2c) (9. lg, 0. 03mol)，醋酸鈉(2. 952g，0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在室溫攪拌反應96小時，有大量白色 固體析出來，過濾收集白色固體，水洗，用體積百分濃度為80%的乙醇水溶液重結晶，得到 2-硝基-2,3- 二氫呋喃衍生物(10. 3g，產率89% ) 反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3_ 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進 行鑑定"H-NMR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 89 (m, 1H)，7. 74-7. 70 (m, 1H)，7. 55-7. 43 (m, 4H), 7. 19-7. 17 (m, 2H), 6. 23 (d, J = 2. 2Hz，1H)，4. 93 (s，1H) ； 13C_NMR(100MHz，CDC13) 8 (ppm) 167. 0，165. 8，157. 9，155. 6，134. 5，134. 0，132. 7，129. 8，124. 8，123. 1，123. 1， 117.4，111.1,110. 9，104.4,93.8,53. 1. IR(KBr)cm-13071，3007，2869，1770，1449,697 ； ESI-HRMS :calcd. forC17H10BrN05+Na 409. 94279，found 409. 94274 ；表明其具有結構式 3ac 所示的結構。實施例8在100mL反應瓶中放入1，3_環己二酮(結構式如Id) (3. 36g，0. 03mol)， 1-溴-1-硝基-(4-甲氧基苯)乙烯(結構式如2a) (7.71g，0.03mol)，醋酸鈉(2. 952g, 0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在100°C反應1小時，冷卻，乙酸乙酯 萃取，萃取液減壓除去溶劑，經柱層析，以體積比10 1的石油醚(沸程60°C-9(TC)和乙 酸乙酯為淋洗液，得到2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物(6. lg，產率76% )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行鑑 定，1H-WR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 10 (d, J = 8. 58Hz，2H)，7. 10 (dd, J = 6. 78，1.82Hz， 2H)，5. 88 (d, J = 1. 90Hz, 1H)，4. 56 (s, 1H)，3. 78-3. 74 (d, J = 13. 0Hz，3H)，2. 76 (d, J = 5. 64Hz，2H)，2. 42-2. 39(m，2H)，2. 21-2. 16 (m, 2H) ； 13C-NMR(100MHz, CDC13) 8 (ppm) 193. 8, 175. 9，159. 6，128. 8，128. 8，128. 0,116. 3,114. 6, 114. 6,111. 1,55. 3,52. 4,36. 8,23. 4， 21. 6. IR(KBr) cm-13081, 2909, 2892,1635，1461,679 ；ESI-HRMS :calcd. forC15H15N05+Na 312. 08459，found312. 08454。表明其具有結構式3da所示的結構。實施例9在100mL反應瓶中放入1，3_環己二酮(結構式如Id) (3. 36g，0. 03mol)， 1-溴-1-硝基-(4-甲基苯)乙烯(結構式如2b) (7. 2g，0. 03mol)，醋酸鈉(2. 952g，
120. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在100°C反應1小時，冷卻，乙酸乙酯 萃取，萃取液減壓除去溶劑，經柱層析，以體積比10 1的石油醚(沸程60°C-9(TC)和乙 酸乙酯為淋洗液，得到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(5. 7g，產率70% )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行鑑 定，1H-WR (400MHz，CDC13) 8 (ppm) 7. 18-7. 16 (d, J = 7.9Hz，2H)，7. 10-7. 07 (d，J = 8.0Hz， 2H) ,5. 91 (d, J = 1.9Hz，lH)，4.59(s，lH)，2.81-2.76(m，2H)，2.44-2.41(m，2H)，2.36(s， 3H)，2. 25-2. 17(m，2H) ;13C_NMR(100MHz，CDC13) 8 (ppm) 193. 7,175. 9,138. 3,133. 8,129. 9, 129. 9，126. 8，126. 8，116. 3，111. 0,52. 7,36. 8,23. 4,21. 5,21. 1. IR(KBr) cm-13073, 2918, 2876，1671，1443，672 ；ESI-HRMS :calcd. for C15H15N04+Na 296. 08971, found 296. 08967 ；表 明其具有結構式3db所示的結構。實施例10在100mL反應瓶中放入1，3_環己二酮(結構式如Id) (3. 36g，0. 03mol)， 1-溴-1-硝基-(4-氯苯)乙烯(結構式如 2d) (7. 8g，0. 03mol)，醋酸鈉(2. 952g，0. 36mol), lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在100°C反應1小時，冷卻，乙酸乙酯萃取，萃取 液減壓除去溶劑，經柱層析，以體積比10 1的石油醚(沸程60°C-9(TC)和乙酸乙酯為 淋洗液，得到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(7. 0g,產率80 % )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR(400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 50 (d, J = 8. 4Hz,2H) ,7. 06 (d, J = 8.4Hz，2H)， 5. 82 (d, J = 2. 0Hz, 1H)，4. 51 (s，1H)，2. 73-2. 68 (m, 2H)，2. 36-2. 32 (m, 2H)，2. 15-2. 09 (m, 2H) ； 13C-NMR(100MHz, CDC13) 8 (ppm) 193. 6，176. 3，135. 3，134. 4，129. 5，129. 5，128. 4， 128. 4，115. 8,110. 5,52. 4,36. 7,23. 4,21. 5. IR(KBr)cm-13069,2996,2905,1671，1492， 705 ；ESI-HRMS :calcd. for C14H12C1N04+Na 316. 03505，found 316. 03498 ；表明其具有結構 式3dd所示的結構。實施例11在100mL反應瓶中放入5，5_ 二甲基_1，3_環己二酮(結構式如le) (4. 2g，0.0311101)，1-溴-1-硝基-(4-甲氧基苯)乙烯(結構式如2a)(7. 71g，0.03mol)，醋酸 鈉(2.952g，0. 36mol)，lg四丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在100°C反應1小時， 冷卻，乙酸乙酯萃取，萃取液減壓除去溶劑，經柱層析，以體積比10 1的石油醚(沸程 60°C-90°C)和乙酸乙酯為淋洗液，得到2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物(7. 2g，產率65%)。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR (400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 11 (d, J = 8. 6Hz，2H)，6. 87 (d，J = 8. 6Hz，2H)， 5. 92 (d, J = 1.8Hz，lH)，4. 56(s，lH)，3. 78 (s，3H)，2. 65-2. 61 (m，2H)，2. 30 (d, J = 4. 2Hz, 2H)，1. 20(s，6H) ； 13C-NMR(100MHz, CDC13) 8 (ppm) 193. 2，175. 0，159. 6，128. 9，128. 1， 128. 0, 115. 1, 114. 6,114. 6,111. 4,55. 3,52. 4,51. 2,37. 2,34. 6,28. 8,28. 8. IR(KBr) cm-13081，3004，2897，1665，1407,667 ；ESI-HRMS :calcd. for C17H19N05+Na 340. 11587， found 340. 11582 ；表明其具有結構式3ea所示的結構。實施例12在10011^反應瓶中放入2，4-戊二酮(結構式如If) (3. 00g，0. 03mol)，a -溴代硝 基-(4-甲氧基苯)乙烯(結構式如2a) (7.71g，0.03mol)，醋酸鈉(2. 952g,0. 36mol)，lg四 丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在70°C反應3小時，冷卻，乙酸乙酯萃取，萃取液減壓 出去溶劑，柱層析，以體積比15 1的石油醚(沸程60°C-9(TC)和乙酸乙酯為淋洗液，得 到2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物(5. 4g，產率65% )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR(400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 17 (d, J = 8. 6Hz,2H) ,6. 93 (d, J = 8.7Hz，2H)， 5. 73 (d, J = 1. 7Hz, 1H), 4. 62 (s, 1H)，3. 82(s，3H)，3. 63(s，3H)，2. 81-2. 77 (m，2H)，2. 53 (d, J = 1. 4Hz，3H)，2. 29(s，3H) ； 13C-NMR(100MHz, CDC13) 8 (ppm) 193. 3,166. 7,159. 8,129. 4, 128. 3，128. 3，115. 6，114. 8，114. 8，109. 7,55. 7,55. 3,29. 8，14. 5. IR(KBr) cm-13077，2989， 2905，1649，1453，693 ；ESI-HRMS :calcd. for C14H15N05+Na 300. 08472, found 300. 08465。表 明其具有結構式3fa所示的結構。實施例13
在100mL反應瓶中放入乙醯乙酸乙酯(結構式如lg) (3. 9g,0. 03mol), a -溴代硝 基-(4-甲氧基苯)乙烯(結構式如2a) (7. 71g，0. 03mol)，醋酸鈉(2. 952g，0. 36mol)，lg四 丁基溴化銨以及60mL水。反應混合物在70°C反應3小時，冷卻，乙酸乙酯萃取，萃取液減壓 出去溶劑，柱層析，以體積比15 1的石油醚(沸程60°C-9(TC)和乙酸乙酯為淋洗液，得 到2-硝基-2,3- 二氫呋喃衍生物(5. 1，產率56% )。反應方程式如下 將上述2-硝基-2，3- 二氫呋喃衍生物的結構經過核磁共振及高分辨質譜進行 鑑定，1H-WR(400MHz，CDC13) 6 (ppm) 7. 15 (d, J = 8. 6Hz,2H) ,6. 90 (d, J = 8.7Hz，2H)， 5. 76 (d, J = 1. 7Hz, 1H)，4. 57 (s, 1H)，3. 82(s，3H)，2. 56 (d, J = 1. 4Hz，3H)，2. 04(s,3H)； 13C-NMR(100MHz, CDC13) 8 (ppm) 167. 2，164. 0，159. 5，129. 7，128. 1,128. 1,114. 5，114. 5， 109. 8，107. 6,55. 3,55. 1,51. 5，13. 9. IR(KBr)cm-13078,2909,2903,1772，1446,688 ； ESI-HRMS :calcd. for C14H15N06+Na 316. 07964，found 316. 07957 ；表明其具有結構式 3ga 所示的結構。
權利要求
一種2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，包括步驟以水或者乙醇作為反應溶劑，在鹼性化合物及相轉移催化劑的共同催化下，將取代或未取代的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯和1，3-二羰基化合物進行反應，反應產物經後處理得到2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物。
2.根據權利要求1所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在於，所 述的取代或未取 代的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯的結構式如下 其中，R1選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 基或者氫；R2選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R3選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R4選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R5選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者S °
3.根據權利要求1所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在於，所 述的1，3-二羰基化合物的結構式如下 者 RiA^k其中，R6選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝 基或者氫；R7選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R8選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R9選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；Rltl選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基或者氫。
4.根據權利要求2或3所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在 於，所述的碳原子數為1 10的烴基包括碳原子數為1 10的直鏈烴基或碳原子數為1 10的支鏈烴基；所述的碳原子數為1 5的烷氧基包括碳原子數為1 5的直鏈烷氧基或 碳原子數為1 5的支鏈烷氧基。
5.根據權利要求1所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在於， 所述的鹼性化合物選自乙酸鈉、丙酸鈉、甲酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、甲醇 鈉、乙醇鈉、三乙胺、1，4_ 二氮雜二環[2，2，2]辛烷、N，N-二異丙基乙胺、1，8_ 二氮雜環[5， 4,0]十一烯_7中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在於，所 述的相轉移催化劑選自四丁基溴化銨。
7.根據權利要求1所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在於，所 述的反應溫度為10°c 100°c，反應時間為1小時 96小時。
8.根據權利要求1所述的2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，其特徵在於， 所述的後處理包括水洗後用乙醇水溶液重結晶，或者用乙酸乙酯萃取，萃取液減壓除去溶 齊U，再經柱層析。
9.一種2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物，為式I所示結構的化合物、式II所示結構的化 合物或者式III所示結構的化合物 式I、式II或式III中，R1選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、 氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R2選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R3選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R4選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R5選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R6選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R7選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R8選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；R9選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基、氟、氯、溴、碘、硝基或者氫；Rltl選自碳原子數為1 10的烴基、碳原子數為1 5的烷氧基或者氫.
全文摘要
本發明公開了一種2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物的合成方法，以水或乙醇作為反應溶劑，在鹼性化合物及相轉移催化劑的共同催化下，將取代或未取代的1-溴-1-硝基-2-苯乙烯和1，3-二羰基化合物進行反應，反應產物經後處理得到2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物。該方法具有反應時間靈活，收率較高，溶劑廉價易得，操作簡便等優點，反應過程對環境友好，適用範圍廣，適宜於工業化生產。本發明還公開了一種2-硝基-2，3-二氫呋喃衍生物，為式Ⅰ所示結構的化合物、式Ⅱ所示結構的化合物或者式Ⅲ所示結構的化合物，該化合物可作為抗菌劑。
文檔編號C07D493/04GK101845048SQ20101020228
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者羅玲玲, 謝建武 申請人:浙江師範大學