[发明专利]一种制备溴代烷氧基取代的螺吡喃类化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种制备溴代烷氧基取代的螺吡喃类化合物的合成方法，属于有机合成领域。本发明以5‑羟基‑2，3，3‑三甲基‑3H‑吲哚为起始原料，经过酚羟基溴代烷基化和螺吡喃合成两步反应得到5’‑溴代烷氧基取代的螺吡喃类化合物。该工艺路线简单，反应过程不需要无水无氧操作，有效避免了以往该类化合物合成过程中螺吡喃的水解副反应，具有合成效率高、综合产率高等优点。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种制备溴代烷氧基取代的螺吡喃类化合物的合成方法。

背景技术

光敏分子能够在光照刺激下实现结构异构化，并同时伴随有物理和化学性质的改变。光敏分子可以做为分子开关应用在生物医药领域和材料领域。

螺吡喃类化合物是最为常见的光敏化合物之一，在不同光照条件下，具有可逆光致变色的性质。在紫外光照射下，螺吡喃化合物由闭环状态转变为开环状态。在可见光照射下，发生上述变化的可逆变化。螺吡喃化合物是重要的染料分子。

在众多的螺吡喃化合物中，5’-溴代烷氧基取代的6-硝基螺吡喃是最为广泛应用的分子之一。该类化合物能够在烷基末端比较方便地引入其它结构基团，在科学研究和工业生产领域具有巨大的需求。截止到目前为止，该类化合物的合成一般为先构建螺吡喃结构单元，然后在5’-位置进行烷基化，合成效率比较低。

上述方法中，首先通过两步反应完成螺吡喃的构建，再在5’-位置进行烷基化的反应(The Journal of Organic Chemistry,2007,72,595-605)。由于螺吡喃在碱性条件下的水解副反应(Chemical Communications, 2009,287-288)，致使5’-烷氧基取代的6-硝基螺吡喃类化合物的合成时间长、产率低。除此之外，整个合成步骤包括三步反应，产生较多的化学废弃物。

发明内容

针对5’-溴代烷氧基取代的6-硝基螺吡喃类化合物的合成步骤多以及合成效率低的问题，本发明提供了一种改进的制备该类化合物的合成方法。

本发明的技术方案如下：

本发明中合成的5’-溴代烷氧基取代的6-硝基螺吡喃类化合物，具有如下结构式：

一种制备溴代烷氧基取代的螺吡喃类化合物的合成方法，其包括以下步骤：

步骤一：称取摩尔比为1:1:1.5的5-羟基-2，3，3-三甲基-3H-吲哚、碳酸钾和二溴代烷溶解于丙酮中，该反应体系在搅拌条件下加热回流24小时，将反应体系冷却至室温，经过滤、洗涤和硅胶柱层析纯化，制备得到溴代烷氧基取代的吲哚化合物；

步骤二：称取步骤一中制备得到的溴代烷氧基取代的吲哚化合物和碘甲烷(摩尔比为1:2)溶解于溶剂A中，该反应体系在搅拌条件下加热回流12小时，将反应体系冷却至室温；分别称取有机碱B(有机碱B为催化剂，有机碱B和溴代烷氧基取代的吲哚化合物的摩尔比为1:1)和5-硝基水杨醛(5-硝基水杨醛和溴代烷氧基取代的吲哚化合物的摩尔比为1:1)加入到上述反应体系中，该反应体系在室温条件下搅拌反应5分钟，然后经减压蒸馏浓缩，经硅胶柱层析制备得到黄色固体。

溶剂A为甲醇、乙醇、乙腈或四氢呋喃中的任一种或者其混合溶剂，有机碱B为哌啶、三乙胺、二甲胺或4-二甲氨基吡啶中的任一种。

本发明的实验方案相比较于前期报道的合成方法，具有如下显著优点：

将该类化合物的合成首次由三步反应缩减到两步反应，不需要无水无氧操作，实验操作大大简化；

已报道的合成路线中，需要先制备螺吡喃化合物，再进行酚羟基的烷基化，使得已合成的螺吡喃发生水解副反应而导致产率降低，本发明路线将酚羟基的烷基化放在了合成螺吡喃之前，有效避免了螺吡喃的水解，使得整个合成过程的综合产率大大提高；