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异色满酮所具有的苯并六元环内酯结构是常见的有生物活性的结构,常见于各类药物的结构中,是一种重要的药物中间体。合成异色满酮常用的方法主要是苯并环类化合物的氧化、羰基化合物的环加成、芳香醇类化合物的羰基化反应、金属催化反应等,但这些方法或多或少都存在反应条件苛刻、原料结构复杂、反应步骤繁复等缺陷。Claisen重排后产生的烯丙基苯酚或烯丙基苯甲醛等化合物往往能够发生串联反应,基于此,选择恰当的反应物,通过串联Claisen重排反应,有望成为构建异色满酮结构的一种新方法。以5-烯丙氧基间苯二甲酸分子为原料,经Claisen重排可以获得6-烯丙基-5-羟基-间苯二甲酸结构,这一结构中的羧基可以对双键进行亲核加成获得异色满酮分子,从而开辟合成取代异色满酮的新思路。
传统上的Claisen重排一般需要在超过200 ℃的高温下驱动,反应耗能大,且对反应底物的热稳定性提出了很高要求。通过添加Lewis酸作为催化剂能降低反应温度,但会带来分离的困难和后处理的环境问题。相对于上述传统方法,使用封闭的水热体系来驱动Claisen重排具有操作简便、无催化剂添加、产物纯度更高和环境友好等优势。当无催化剂的水热体系中加入5-烯丙氧基间苯二甲酸时,其在不同温度下所获得产物类型将仅仅取决于产物的热力学稳定性,即有利于六元环的异色满酮的合成,因此本策略有望获得高纯度、低污染的异色满酮化合物。
通过不同温度的水热反应条件筛选,最佳的5-烯丙氧基间苯二甲酸二甲酯转化为3-甲基-5-羟基-7-羧基异色满-1-酮(K1)的反应条件得到了建立和优化,通过改变实验条件,获得了原料能够完全转化的临界温度和浓度,分别是120 ℃和0.02 g/mL。在水热120 ℃及以上时,原料会发生Claisen重排并高纯度地转化为异色满酮分子。一方面,该化合物基于Claisen重排-亲核加成反应路线的合成方法尚无人报道,另一方面,探索该反应的影响因素,尤其是对酚羟基和羧基对邻位烯丙基的亲核加成活性的研究,对探索反应机理和扩展异色满酮分子库具有重要意义。相对于使用Lewis酸等催化条件的Claisen重排反应,水热条件具有更高的纯度、分离效率和环境友好度。本文不仅扩充了异色满酮结构体系,且为该体系下的化合物提供了一条高转化率、环境友好的合成路线。
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.20238 基金项目:山东省自然科学基金青年基金项目(No. 02011161005) 作者简介:张广威(1993-),男,汉族,山东济宁,硕士研究生,主要从事有机合成与配位化学的研究。E-mail: lvcloudy@163.com 通信联系人:王鹏,博士,副教授,研究生导师

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