一、课题解决的问题苯并呋喃酮(又名香豆冉酮)及其衍生物是一类重要的有机化合物,广泛用于农药、染料、食品及聚合物加工等领域。
例如,化合物D1 是合成广谱、高效的抗真菌类农药嘧菌酯的重要中间体(结构见Fig.1);化合物D2 作为聚合物加工行业的高效抗氧剂,与传统的抗氧剂一起组成新的复合型抗氧剂体系,其用量少、抗氧效率高,具有良好的市场前景; 化合物D3 是苯并二呋喃酮类猩红染料印染剂,为20世纪70年代后期英国ICI 公司推出的首个苯并呋喃酮结构类型的染料,具有不同于传统染料结构的杂多稠环发色体系,以极其鲜艳的色泽和优异的染色性能而著称。
另外,苯并呋喃酮衍生物可作为香味剂添加到食品和酒精饮料中,还可用于制备口气清新剂以及厨卫清新剂等。
值得注意的是,与备受关注的苯并呋喃类天然产物及其衍生物不同,苯并呋喃酮类化合物作为前者的结构类似物,其生物活性尚未被考察和研究.苯并呋喃酮类化合物优良的抗氧化活性提示其可能在医药领域具有研究价值和应用潜力。
因此,开发苯并呋喃酮类衍生物合成方法已激起广大科学工作者的极大兴趣。
尽管目前已有方法在合成含有特定官能团的苯并呋喃酮类衍生物方面取得了一些成功应用,然而以上方法也存在一些缺陷,如有些反应产率有待进一步提高、有些反应使用金属催化剂、有些反应缺乏产物结构及官能团的多样性等,因此开发高效、反应条件温和、操作简便的方法来合成多样性的苯并呋喃酮类衍生物具有重要意义。
D1 D2 D3 3-AlkyibenzofunanoneX1,X2=Halogen,hydroxy analoguesR1,R2=Alkyl,alkoxyFig.1 Structures of benzofunanone derivatives在众多衍生物中,3,3-二取代香豆冉酮作为一种重要的活性结构广泛存在于天然产物、药物以及生物活性化合物中,随着科学研究的不断深入,越来越多的具有3,3-二取代香豆冉酮结构的衍生物被挖掘出来,由于其结构的重要性,已经有很多不同方法合成3,3-二取代香豆冉酮,这些方法主要涉及:邻羟基苯乙酸衍生物分子内的缩合,alpha;羟基酸酯类和酚类的串联反应,过渡金属催化官能化的前体分子间或分子内的杂环化偶联反应(如钯催化的2-芳基乙酸直接酯化);尽管合成3,3-二取代香豆冉酮取得了重大的进展,但是方法中反应条件苛刻,需要加热至高温,并且需要加入路易斯酸作催化剂;方法则需要冗长的前体化合物的合成步骤;方法则会用到金属催化剂催化,金属催化剂不仅昂贵,而且后处理也比较麻烦。
因此从容易得到且廉价的苯并呋喃酮一步合成不对称的3,3-二取代香豆冉酮仍然是一个艰巨的挑战。
值得注意的是,上述大多数方法需要冗长的前体化合物的合成步骤、反应条件苛刻或者涉及的底物类型有限、使用金属催化剂等,这严重限制了其在有机和药物合成中的应用。
因此,开发一种简单方法从现成的原料一步构建多功能化的不对称3,3-二取代香豆冉酮衍生物具有着重要的意义。
