技术领域
本发明属药物化学领域,涉及邻苯二甲酸类化合物,具体涉及3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I),其制备方法和在制备1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮化合物(II)中的应用。
式中:R1、R2、R3各自独立地表示H、C1-12烷基、苄基。
背景技术
1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮(II)是制备雷美替胺(Ramelteon)的重要中间体。雷美替胺是由日本Takeda公司研制的选择性褪黑激素受体激动剂,2005年9月以商品名Rozerem首次在美国上市,用于治疗难以入睡型失眠症,对慢性失眠和短期失眠也有确切疗效,长期使用本品不产生传统镇静催眠药物所存在的成瘾性和依赖性,是首个不作为特殊管制的失眠症治疗药物。
目前,文献报道的合成1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮主要有以下四种方法:(1)2,3-二氢苯并呋喃与N,N-二甲基甲酰胺在三氯氧磷作用下经Vilsmeier反应,得2,3-二氢苯并呋喃-5-甲醛,然后与丙二酸发生Knoevenagel-Doebner反应生成(E)-3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙烯酸,以10%Pd/C催化氢化得3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸,3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸经双溴代后制备为酰氯,经Friedel-Crafts酰化环合和得4,5-二溴-1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮,再经10%Pd/C催化氢解脱溴得1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮,总收率约27.0%【Kansal V.K., Mistry D.N., Vasoya S.L. et al. WO2008151170】,此法所用2,3-二氢苯并呋喃虽可用水杨醛为原料来制备,但收率低、成本较高、“三废”排放严重;(2)对甲苯酚在碳酸钾作用下与2-溴乙醛缩二乙醇缩合后经Friedel-Crafts反应、溴代、Sommelet反应,得关键中间体苯并呋喃-5-甲醛,再与丙二酸缩合,催化氢化还原得3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸,总收率48.5%【万杰, 吴成龙, 李梅等. 3-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)丙酸的合成. 中国医药工业杂志, 2010, 41(1): 14-16】,再按上述方法制得1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮,该法虽原料价廉易得、反应条件温和、但反应步骤较多、收率低;(3)6-羟基-1-茚酮与烯丙基溴反应后在200℃经Claisen重排,生成6-羟基-7-烯丙基-1-茚酮,其甲醇溶液在-78℃下经臭氧氧化生成2-甲氧基-1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮,经对甲苯磺酸作用后用Pd/C催化还原得1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮,总收率约31.4%【Yunwei Z, Jingjun W, Liang C. WO2011044990】,该法原料价昂、反应条件苛刻且收率低。(4)3-羟基苯乙酮与乙酸乙烯酯在Ir(COD)Cl2催化下,得3-乙烯氧基苯乙酮,与苄胺反应后经Ph3PRhCl作用,得1-(2,3-二氢苯并呋喃-4-基)乙酮,与甲醛缩合后再环合得1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮,总收率约16.5%【Jerome C. WO2010007022】,该法使用价昂且对空气敏感的有机金属催化剂、反应条件苛刻、操作繁琐且收率低。
综上所述,目前文献公开的1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮合成技术存在使用原料价格较高、且不易得,反应条件苛刻,反应步骤多、总收率偏低,制备过程中“三废”排放严重,反应操作及后处理过程繁琐等不足,使1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮的制备成本较高,大量制备受到限制。因此,本领域仍需开发原料价廉易得、反应条件温和、操作简便、收率高、“绿色环保”的1,2,6,7-四氢-8H-茚并[5,4-b]呋喃-8-酮合成新方法。
发明内容
本发明的目的在于公开一类邻苯二甲酸类化合物(I),该化合物在本发明中也称为3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)。
本发明的另一目的在于公开3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)的制备方法。
本发明的又一目的在于公开3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)在制备在失眠症治疗药物雷美替胺中间体1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮化合物(II)中的应用。
本发明所提供的3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)的化学结构通式为:
式中:R1、R2、R3各自独立地表示H、C1-12烷基、苄基。
本发明所提出的3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)可通过下述方法制备得到,其化学反应式如下:
式中:R1、R2、R3各自独立地表示C1-12烷基、苄基;X表示Cl、Br或I。
以3-(2-呋喃基)丙酸(1)为起始原料,与C1-12醇在酸催化下进行酯化反应,得3-(2-呋喃基)丙酸酯类化合物(2),然后与丁炔二酸二酯类化合物(3)发生Diels-Alder反应,生成桥环化合物(4),化合物4经质子酸或Lewis酸催化开环,得3-羟基-6-(2-羧乙基)邻苯二甲酸酯类化合物(5),所得中间体5在碱性条件下与2-卤代乙酸酯(6)缩合,得3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ia),化合物Ia经水解反应,即可得到3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ib)。
上述反应式给出了3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)的合成方法,其各反应步骤具体描述如下:
A) 以3-(2-呋喃基)丙酸(1)为起始原料,在无溶剂或有溶剂条件下,与C1-12醇在酸催化下进行酯化反应,得3-(2-呋喃基)丙酸酯类化合物(2);其中,在有溶剂条件时,反应所用溶剂为:C3-8脂肪酮、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、C5-10脂肪烷烃、C5-10环烷烃、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯、苯、甲苯或乙腈,优选溶剂为:甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、正庚烷、环己烷或甲苯;酸催化剂为:浓硫酸、盐酸、对甲苯磺酸或甲烷磺酸;反应温度为室温~150℃,优选为50~120℃;反应时间为1~96小时,优选为1~50小时。
由步骤A) 得到的3-(2-呋喃基)丙酸酯类化合物(2),与丁炔二酸二酯类化合物(3)在无溶剂或有溶剂条件下,经酸催化或不需酸催化,发生Diels-Alder反应,生成桥环化合物(4);其中,在有溶剂条件时,反应所用溶剂为:C3-8脂肪酮、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、C5-10脂肪烷烃、C5-10环烷烃、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯、苯、甲苯或乙腈,优选溶剂为:N,N-二甲基甲酰胺、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、邻二氯苯或甲苯;酸催化剂为:ZnCl2、TiCl4、SnCl4、AlCl3、FeCl3、BF3乙醚溶液,优选为AlCl3、ZnCl2、BF3乙醚溶液;3-(2-呋喃基)丙酸酯类化合物(2)与丁炔二酸二酯类化合物(3)的摩尔投料比为1.0:1.0~5.0,优选为1.0:1.0~2.0;反应温度为室温~150℃,优选为50℃~120℃;反应时间为1~24小时,优选为2~10小时。
由步骤B) 得到的桥环化合物(4)在适当溶剂中经酸催化开环,得3-羟基-6-(2-羧乙基)邻苯二甲酸酯类化合物(5);其中,反应溶剂为:C3-8脂肪酮、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、C5-10脂肪烷烃、C5-10环烷烃、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯、苯、甲苯或乙腈,优选溶剂为:二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、甲基叔丁基醚或甲苯;酸催化剂为:盐酸、硫酸、磷酸、氢溴酸、ZnCl2、TiCl4、SnCl4、AlCl3、FeCl3、BF3乙醚溶液,优选为氢溴酸、AlCl3、ZnCl2或BF3乙醚溶液;化合物(4)与酸的摩尔投料比为1.0:0.01~10.0,优选为1.0:1.0~5.0;反应温度为0~100℃,优选为0℃~50℃;反应时间为1~24小时,优选为1~10小时。
由步骤C) 得到的3-羟基-6-(2-羧乙基)邻苯二甲酸酯类化合物(5)在溶剂和碱性条件下与2-卤代乙酸酯(6)缩合,得3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ia);其中,反应溶剂为:C1-6脂肪醇、C3-8脂肪酮、N,N-二甲基甲酰胺、醚类(如:乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、卤代烃(如:二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯等)、苯、甲苯或乙腈,优选为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、乙腈或丙酮;反应所用碱为:碱金属或碱土金属氢氧化物、碱金属或碱土金属碳酸盐、碱金属或碱土金属碳酸氢盐、哌啶、四氢吡咯、有机叔胺类(如:三乙胺、三丁胺、三辛胺、吡啶、N,N-二甲基-α-苯乙胺、N-甲基吗啉、N-甲基哌啶、三乙烯二胺、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯等)、或上述各种碱的组合,优选碱为:碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、吡啶、三乙胺、N-甲基吗啉;化合物(5)与2-卤代乙酸酯(6)和碱的摩尔投料比为1.0:1.0~6.0:0.5~6.0,优选为1.0:1.0~3.0:1.0~3.0;反应温度为室温~180℃,优选为50℃~130℃;反应时间为1~48小时,优选为2~24小时。
由步骤D) 得到的3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ia)在碱性水溶液中水解,得3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ib);其中,所用碱性水溶液为碱金属或碱土金属氢氧化物、碱金属或碱土金属碳酸盐、碱金属或碱土金属碳酸氢盐,优选为:氢氧化钠、碳酸钠;碱与化合物(Ia)的摩尔投料比为1.0~5.0:1.0,优选摩尔投料比为1.0~2.0:1.0;水解反应温度为室温~120℃,优选反应温度为回流反应;水解时间为1~24小时,优选反应时间为1~3小时。
利用上述方法制得的3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(I)可用于制备失眠症治疗药物雷美替胺合成的中间体——1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II),其合成路线如下:
式中:R1、R2、R3各自独立地表示C1~12烷基、苄基。
由上述步骤制得的3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ia),在碱性条件下经分子内双Claisen缩合反应(Dieckmann反应)后再用酸水解,得三环双羰基化合物(7),化合物7经选择性催化氢化还原,得1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II)。
也可将化合物(Ia)在碱性条件下进行分子内单Claisen缩合反应后再用酸水解,得苯并二氢呋喃-3-酮类化合物(8),化合物8经催化氢化还原得苯并二氢呋喃类化合物(9),再在碱性条件下进行分子内Claisen缩合反应后用酸水解,得1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II)。
也可用上述步骤制得的3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ib)为原料,在醋酐作用下,经分子内缩合反应,得3-乙酰氧基-苯并呋喃类化合物(10),化合物10经催化氢化还原得苯并二氢呋喃类化合物(11),再与C1~12醇在酸催化下进行酯化反应,得苯并二氢呋喃类化合物(9),所得9再在碱性条件下进行分子内Claisen缩合反应后用酸水解,得1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II)。
上述反应各步骤具体描述如下:
F) 3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ia),在溶剂和碱性条件下经分子内双Claisen缩合反应(Dieckmann反应)后再用酸水解,得三环双羰基化合物(7);反应所用溶剂为:C1-12醇、醚类(如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、苯、甲苯或二甲苯、脂肪烃(如:己烷、庚烷、辛烷等),优选为C1-12醇、乙二醇二甲醚或甲苯;反应所用碱为:碱金属或碱土金属与C1-12醇所形成的盐、NaH、KH或叔丁醇锂,优选碱为碱金属与C1-12醇所形成的盐或叔丁醇锂;化合物(Ia):碱的摩尔投料比为1.0:1.0~10.0,优选为1.0:1.0~5.0,反应温度为-30℃~120℃,优选为0℃~80℃;反应时间为1~24小时,优选为1~12小时。
由步骤F) 得到的三环双羰基化合物(7)经选择性催化氢化还原,得1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II);其中,反应所用溶剂为:C1-6脂肪醇、C3-8脂肪酮、C1-6脂肪酸、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、醚类(如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、苯、甲苯或二甲苯、脂肪烃(如:己烷、庚烷、辛烷等),优选为甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸;反应可在上述单一溶剂中进行,也可在混合溶剂中进行,混合溶剂体积比为1:0.1~10;催化氢化所用催化剂为:1%~30%Pd-C、钯黑、高分子载体负载的钯(如:D61-Pd、D72-Pd、D153-Pd、D261-Pd、D290-Pd等)、1%~30% Pd(OH)2-C,优选催化剂为:5%~20%Pd-C、5%~20% Pd(OH)2-C;化合物(7)与催化剂的质量比为1.0:0.01~1.0;反应压力为常压~10.0 MPa,优选为常压~2.0 MPa;反应温度为室温~150℃,优选为室温~80℃;反应时间为1~96小时,优选为1~50小时。
3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ia),在溶剂和碱性条件下经分子内单Claisen缩合反应(Dieckmann反应)后再用酸水解,得苯并二氢呋喃-3-酮类化合物(8);反应所用溶剂为:C1-12醇、醚类(如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、苯、甲苯或二甲苯、脂肪烃(如:己烷、庚烷、辛烷等),优选为C1-12醇、乙二醇二甲醚或甲苯;反应所用碱为:碱金属或碱土金属与C1-12醇所形成的盐、NaH、KH或叔丁醇锂,优选碱为碱金属与C1-12醇所形成的盐或叔丁醇锂;化合物(Ia):碱的摩尔投料比为1.0:1.0~5.0,优选为1.0:1.0~2.0,反应温度为-30℃~120℃,优选为0℃~80℃;反应时间为1~24小时,优选为1~12小时。
由步骤H) 得到的苯并二氢呋喃-3-酮类化合物(8)经催化氢化还原,得苯并二氢呋喃类化合物(9);其中,反应所用溶剂为:C1-6脂肪醇、C3-8脂肪酮、C1-6脂肪酸、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、醚类(如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、苯、甲苯或二甲苯、脂肪烃(如:己烷、庚烷、辛烷等),优选为甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸;反应可在上述单一溶剂中进行,也可在混合溶剂中进行,混合溶剂体积比为1:0.1~10;催化氢化所用催化剂为:1%~30%Pd-C、钯黑、高分子载体负载的钯(如:D61-Pd、D72-Pd、D153-Pd、D261-Pd、D290-Pd等)、1%~30% Pd(OH)2-C,优选催化剂为:5%~20%Pd-C、5%~20% Pd(OH)2-C;化合物(8)与催化剂的质量比为1.0:0.01~1.0;反应压力为常压~10.0 MPa,优选为常压~2.0 MPa;反应温度为室温~150℃,优选为室温~80℃;反应时间为1~96小时,优选为1~50小时。
由步骤I) 得到的苯并二氢呋喃类化合物(9)在溶剂和碱性条件下经分子内Claisen缩合反应(Dieckmann反应)后再用酸水解,得1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II);反应所用溶剂为:C1-12醇、醚类(如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、苯、甲苯或二甲苯、脂肪烃(如:己烷、庚烷、辛烷等),优选为C1-12醇、乙二醇二甲醚或甲苯;反应所用碱为:碱金属或碱土金属与C1-12醇所形成的盐、NaH、KH或叔丁醇锂,优选碱为碱金属与C1-12醇所形成的盐或叔丁醇锂;化合物(9):碱的摩尔投料比为1.0:1.0~10.0,优选为1.0:1.0~5.0,反应温度为-30℃~120℃,优选为0℃~80℃;反应时间为1~24小时,优选为1~5小时。
3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸类化合物(Ib)在合适溶剂中与醋酐和碱反应,得3-乙酰氧基-苯并呋喃类化合物(10);其中,反应所用溶剂为:C1-6脂肪酸、苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或邻二氯苯,优选溶剂为:醋酸;反应所用碱为:碱金属或碱土金属碳酸盐、碱金属或碱土金属碳酸氢盐、碱金属或碱土金属与C1-6脂肪酸所形成的盐,优选碱为:碳酸钾、碳酸钠、醋酸钠或醋酸钾;化合物(Ib):醋酐:碱的摩尔投料比为1.0:1.0~20.0:1.0~20.0,优选为1.0:1.0~8.0:1.0~8.0,反应温度为室温~200℃,优选为回流反应;缩合反应时间为1~24小时,优选为3~10小时。
由步骤K) 得到的3-乙酰氧基-苯并呋喃类化合物(10)经催化氢化还原,得苯并二氢呋喃类化合物(11);其中,反应所用溶剂为:C1-6脂肪醇、C3-8脂肪酮、C1-6脂肪酸、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、醚类(如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等)、苯、甲苯或二甲苯、脂肪烃(如:己烷、庚烷、辛烷等),优选为甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸;反应可在上述单一溶剂中进行,也可在混合溶剂中进行,混合溶剂体积比为1:0.1~10;催化氢化所用催化剂为:1%~30%Pd-C、钯黑、高分子载体负载的钯(如:D61-Pd、D72-Pd、D153-Pd、D261-Pd、D290-Pd等)、1%~30% Pd(OH)2-C,优选催化剂为:5%~20%Pd-C、5%~20% Pd(OH)2-C;化合物(10)与催化剂的质量比为1.0:0.01~1.0;反应压力为常压~10.0 MPa,优选为常压~2.0 MPa;反应温度为室温~150℃,优选为室温~80℃;反应时间为1~96小时,优选为1~50小时。
由步骤L) 得到的苯并二氢呋喃类化合物(11)在无溶剂或有溶剂条件下,与C1-12醇在酸催化下进行酯化反应,得苯并二氢呋喃类化合物(9),其中,在有溶剂条件时,反应所用溶剂为:C3-8脂肪酮、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、C1-6脂肪酸与C1-6脂肪醇所形成酯、C5-10脂肪烷烃、C5-10环烷烃、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯、苯、甲苯或乙腈,优选溶剂为:甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、正庚烷、环己烷或甲苯;酸催化剂为:浓硫酸、盐酸、对甲苯磺酸或甲烷磺酸;反应温度为室温~150℃,优选为室温~80℃;反应时间为1~96小时,优选为1~50小时。
本发明的优点在于:与现有技术相比,该方法具有原料价廉易得,反应条件温和;操作简便;反应步骤少,收率高,成本低;适合较大规模制备1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II)等特点。
具体实施方式
通过下面的实施例可对本发明进行进一步的描述,然而,本发明的范围并不限于下述实施例。本领域的专业人员能够理解,在不背离本发明的精神和范围的前提下,可以对本发明进行各种变化和修饰。
IA6304型熔点仪,温度计未经校正;Carlo-Erba 1106型元素分析仪;Varian INOVA-400核磁共振仪(溶剂为CDCl3或DMSO-d6,内标TMS);Agilent-6210 TOF LC/MS高分辨质谱仪。薄层层析用硅胶板为山东烟台化工研究所生产,用紫外灯或碘显色。
实施例1
3-(2-呋喃基)丙酸甲酯(2a)的制备
在反应瓶中加入3-(2-呋喃基)丙酸0.2 mol、甲烷磺酸3 mL和甲醇220 mL,升温回流搅拌反应10 h,反应结束后,减压除去溶剂,残余物减压蒸馏,得浅黄色油状物2a,收率95.0%,1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.30 (s, 1H, furyl-H), 6.27 (s, 1H, furyl-H), 6.02 (d, J = 2.0 Hz, 1H, furyl-H), 3.69 (s, 3H, OCH3), 2.97 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2), 2.66 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2)。
实施例2
3-(2-呋喃基)丙酸苄酯(2b)的制备
在反应瓶中加入3-(2-呋喃基)丙酸0.2 mol、浓硫酸2 mL、苄醇0.6 mol和环己烷150 mL,升温回流搅拌分水反应12 h,反应结束后,减压除去溶剂,残余物减压蒸馏,得浅黄色油状物2b,收率92.8%,HR-TOF-MS (+Q) m/z:231.1025 ([C14H14O3+H]+计算值:231.1021)。
实施例3
1-(3-甲氧基-3-氧丙基)-7-氧双环[2.2.1]庚-2,5-二烯-2,3-二羧酸二甲酯(4a)的制备
将3-(2-呋喃基)丙酸甲酯(2a)0.1 mol和丁炔二酸二甲酯0.1 mol加入反应瓶中,升温至100 ℃搅拌反应4 h,反应结束后,冷却至室温,得浅黄色油状物4a,收率定量,1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.20 (dd, J1= 5.2 Hz, J2 = 1.6 Hz,1H), 6.97 (d, J = 5.2 Hz, 1H), 5.63(d, J = 1.2 Hz, 1H), 3.85 (s, 3H, COOCH3), 3.78 (s, 3H, COOCH3), 3.69 (s, 3H, COOCH3), 2.57-2.53 (m, 2H, CH2), 2.50-2.45 (m, 2H, CH2);13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 173.2, 164.7, 162.7, 155.2, 152.1, 145.1, 144.3, 96.5, 83.4, 52.4, 52.3, 51.8, 29.4, 24.1;HR-TOF-MS (-Q) m/z:295.0816 ([C14H16O7-H]-计算值:295.0818)。
实施例4
1-(3-苄氧基-3-氧丙基)-7-氧双环[2.2.1]庚-2,5-二烯-2,3-二羧酸二苄酯(4b)的制备
将3-(2-呋喃基)丙酸苄酯(2b)0.1 mol、丁炔二酸二苄酯0.12 mol、甲苯50 mL和BF3乙醚溶液0.01 mol加入反应瓶中,升温至100 ℃搅拌反应2 h,反应结束后,冷却至室温,得浅黄色油状物4b,收率定量;HR-TOF-MS (+Q) m/z:525.1908 ([C32H28O7+H]+计算值:525.1913)。
实施例5
3-羟基-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(5a)的制备
在反应瓶中加入1-(3-甲氧基-3-氧丙基)-7-氧双环[2.2.1]庚-2,5-二烯-2,3-二羧酸二甲酯(4a)0.05 mol、BF3乙醚溶液0.1 mol和二氯甲烷60 mL,室温搅拌反应3 h,反应结束后,倾入120 ml水中,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%氢氧化钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,得白色5a固体,mp.43-45 ℃,收率95.0%,1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 10.83 (s, 1H, OH), 7.35 (d, J = 8.8 Hz, 1H, Ar-H), 7.01 (d, J = 8.8 Hz, 1H, Ar-H), 3.92 (s, 3H, OCH3), 3.90 (s, 3H, OCH3), 3.67 (s, 3H, OCH3), 2.81 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2), 2.57 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2);13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 172.7, 169.0, 168.9, 160.0, 136.4, 134.5, 128.4, 119.1, 109.0, 52.8, 52.3, 51.5, 35.3, 27.9;HR-TOF-MS (-Q) m/z:295.0820 ([C14H16O7-H]-计算值:295.0818)。
实施例6
3-羟基-6-(3-苄氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二苄酯(5b)的制备
操作过程同实施例5,只是将1-(3-甲氧基-3-氧丙基)-7-氧双环[2.2.1]庚-2,5-二烯-2,3-二羧酸二甲酯(4a)用1-(3-苄氧基-3-氧丙基)-7-氧双环[2.2.1]庚-2,5-二烯-2,3-二羧酸二苄酯(4b)替换,BF3乙醚溶液用氢溴酸替换,得白色5b固体,收率96.0%,HR-TOF-MS (-Q) m/z:523.1751 ([C32H28O7-H]-计算值:523.1757)。
实施例7
3-(2-甲氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(Ia-1)的制备
在反应瓶中加入3-羟基-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(5a)0.05 mol、碳酸钾0.1 mol、2-溴乙酸甲酯0.1 mol和丙酮100 mL,升温回流搅拌反应5 h,减压蒸除溶剂,残余物中加入120 ml水,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%氢氧化钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,得浅黄色油状物Ia-1,收率98.0%;1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.30 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 6.89 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.67 (s, 2H, OCH2), 3.89 (s, 3H, OCH3), 3.87 (s, 3H, OCH3), 3.78 (s, 3H, OCH3), 3.66 (s, 3H, OCH3), 3.00 (t, J = 7.6 Hz, 2H, CH2), 2.61 (t, J = 7.6 Hz, 2H, CH2);13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 172.7, 168.4, 167.1, 166.3, 153.6, 132.9, 132.7, 131.9, 123.4, 115.5, 66.2, 52.3(2C), 51.9, 51.3, 35.2, 28.1;HR-TOF-MS (+Q) m/z:391.1008 ([C17H20O9+Na]+计算值:391.1005)。
实施例8
3-(2-苄氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-苄氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二苄酯(Ia-2)的制备
操作过程同实施例7,只是将3-羟基-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(5a)用3-羟基-6-(3-苄氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二苄酯(5b)替换,2-溴乙酸甲酯用2-溴乙酸苄酯替换,得浅黄色Ia-2,收率89.0%;HR-TOF-MS (+Q) m/z:695.2263 ([C41H36O9+Na]+计算值:695.2257)。
实施例9
3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸(Ib)的制备
在反应瓶中加入3-(2-甲氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(Ia-1)0.025 mol、乙醇30 ml、10%氢氧化钠水溶液250 ml,回流搅拌反应2 h,反应结束后,减压蒸除乙醇,水层用乙醚30 ml萃取,再用10%盐酸水溶液中和至强酸性,抽滤,所得粗品用乙酸乙酯/己烷重结晶,得3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸的白色结晶,收率96.0 %;HR-TOF-MS (-Q) m/z:311.0401 ([C13H12O9-H]-计算值:311.0403)。
实施例10
3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸(Ib)的制备
操作过程同实施例9,只是将3-(2-甲氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(Ia-1)用3-(2-苄氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-苄氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二苄酯(Ia-2)替换,得3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸的白色结晶,收率90.0 %;HR-TOF-MS (-Q) m/z:311.0406 ([C13H12O9-H]-计算值:311.0403)。
实施例11
6,7-二氢-1H-茚并-[5,4-b]呋喃-1,8(2H)-二酮(7)的制备
在反应瓶中加入3-(2-甲氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(Ia-1)0.025 mol和甲苯100 mL,冷却至0 ℃,加入叔丁醇锂0.1 mol,室温搅拌反应5 h,反应结束后,加入盐酸60 mL,搅拌反应3 h,冷却至室温后,加入120 ml水,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%碳酸氢钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,得6,7-二氢-1H-茚并-[5,4-b]呋喃-1,8(2H)-二酮(7),收率60.0%;HR-TOF-MS (+Q) m/z:189.0548 ([C11H8O3+H]+计算值:189.0552)。
实施例12
1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II)的制备
在反应瓶中加入6,7-二氢-1H-茚并-[5,4-b]呋喃-1,8(2H)-二酮(7)0.1 mol、乙酸钠0.1 mol和乙酸80 ml,室温搅拌溶解后,加入10%Pd-C催化剂1.5 g,反应瓶用氢气置换三次后,于60 ℃、常压下搅拌反应8 h;反应结束后,过滤,少量乙酸洗涤滤饼,滤液及洗液合并后,减压蒸除溶剂,残余物用乙醇重结晶,得白色固体1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II),mp: 131~132 ℃,收率83.0%,1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.22(d, J= 8.4Hz, 1H, ArH), 7.01(d, J= 8.4Hz, 1H, ArH), 4.65(t, J= 8.8Hz, 2H, CH2), 3.48(t, J= 8.8Hz, 2H, CH2), 3.08(t, J= 6.0Hz, 2H, CH2), 2.68(t, J= 6.0Hz, 2H, CH2);HR-TOF-MS (+Q) m/z:197.0576 ([C11H10O2+Na]+计算值:197.0578)。
实施例13
5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-3-氧-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(8)的制备
在反应瓶中加入3-(2-甲氧基-2-氧乙氧基)-6-(3-甲氧基-3-氧丙基)邻苯二甲酸二甲酯(Ia-1)0.025 mol和甲醇100 mL,冷却至0 ℃,加入甲醇钠0.05 mol,50 ℃搅拌反应3 h,反应结束后,加入盐酸60 mL,回流搅拌反应3 h,减压蒸除甲醇,加入120 ml水,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%碳酸氢钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,得浅黄色油状5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-3-氧-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(8),收率70.0%;1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.54 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 7.15 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.64 (s, 2H, OCH2), 4.00 (s, 3H, OCH3), 3.67 (s, 3H, OCH3), 2.94 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2), 2.61 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2);13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 197.3, 172.7, 172.3, 166.8, 139.5, 131.6, 129.2, 118.1, 115.3, 75.0, 52.8, 51.7, 35.5, 27.5;HR-TOF-MS (+Q) m/z:301.0693 ([C14H14O6+Na]+计算值:301.0688)。
实施例14
5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(9)的制备
在反应瓶中加入5-(3-甲氧基-3-氧丙基)3-氧-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(8)0.05 mol和乙酸50 ml,室温搅拌溶解后,加入10% Pd(OH)2-C催化剂1.0 g,反应瓶用氢气置换三次后,于室温常压下搅拌反应18 h;反应结束后,过滤,少量乙酸洗涤滤饼,滤液及洗液合并后,减压蒸除溶剂,得浅黄色油状5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(9),收率99.0%;1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.03 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 6.82 (d, J = 8.4 Hz, 1H, Ar-H), 4.56 (t, J = 8.8 Hz, 2H, OCH2), 3.90 (s, 3H, OCH3), 3.66 (s, 3H, OCH3), 3.38 (t, J = 8.8 Hz, 2H, CH2), 3.10 (t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2), 2.61(t, J = 8.0 Hz, 2H, CH2);13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 173.4, 167.7, 158.9, 132.8, 130.5, 128.7, 127.3, 112.2, 71.3, 51.7, 51.4, 36.2, 31.0, 29.2;HR-TOF-MS (+Q) m/z:287.0894 ([C14H16O5+Na]+计算值:287.0895)。
实施例15
1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II)的制备
在反应瓶中加入5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(9)0.025 mol和甲醇100 mL,冷却至0 ℃,加入甲醇钠0.05 mol,50 ℃搅拌反应3 h,反应结束后,加入盐酸60 mL,回流搅拌反应3 h,减压蒸除甲醇,加入120 ml水,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%碳酸氢钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,残余物用乙醇重结晶,得白色固体1,2,6,7-四氢-8H-茚并-[5,4-b]呋喃-8-酮(II),mp: 132~133 ℃,收率72.0%,1H NMR数据与实施例12一致。
实施例16
3-乙酰氧基-5-(2-羧乙基)苯并呋喃-4-羧酸(10)的制备
在反应瓶中加入3-(2-羧乙基)-6-(羧甲氧基)邻苯二甲酸(Ib)0.05 mol、乙酸酐0.2 mol、乙酸钠0.2 mol和乙酸30 mL,回流搅拌反应6 h,反应结束后,减压蒸除溶剂,加入60 ml水,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%碳酸氢钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,得3-乙酰氧基-5-(2-羧乙基)苯并呋喃-4-羧酸(10),收率70.0%;HR-TOF-MS (-Q) m/z:291.0510 ([C14H12O7-H]-计算值:291.0505)。
实施例17
5-(2-羧乙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸(11)的制备
在反应瓶中加入3-乙酰氧基-5-(2-羧乙基)苯并呋喃-4-羧酸(10)0.05 mol和乙酸50 ml,室温搅拌溶解后,加入10% Pd(OH)2-C催化剂1.0 g,反应瓶用氢气置换三次后,于室温常压下搅拌反应18 h;反应结束后,过滤,少量乙酸洗涤滤饼,滤液及洗液合并后,减压蒸除溶剂,得5-(2-羧乙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸(11)白色固体,收率99.0%;HR-TOF-MS (-Q) m/z:235.0601 ([C12H12O5-H]-计算值:235.0606)。
实施例18
5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(9)的制备
在反应瓶中加入5-(2-羧乙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸(11)0.05 mol、甲烷磺酸0.5 mL和甲醇60 mL,升温回流搅拌反应8 h,反应结束后,减压除去溶剂,残余物中加入60 ml水,用70 ml×2乙酸乙酯提取,合并有机层,依次用30 ml 5%碳酸氢钠水溶液和30 ml饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压蒸去溶剂,得浅黄色油状5-(3-甲氧基-3-氧丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-4-羧酸甲酯(9),收率90.0%;1H NMR、13C NMR数据与实施例14基本一致。