[发明专利]一种合成1,4-萘醌并环丙烷类化合物的方法

说明书

本发明提供了一种合成1,4‑萘醌并环丙烷及其衍生物的方法。所述合成方法是以式(Ⅰ)所示的邻炔基查尔酮类化合物为起始物，氯化铁或硝酸铁为催化剂，在五氧化二碘作氧化剂的条件下，于有机溶剂中，80℃～120℃温度下反应0.1‑1h小时，经分离纯化后制得相应目标产物。本发明的合成方法具有对环境危害小，反应条件温和，操作简便等特点。

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体地说涉及与一种合成1,4-萘醌并环丙烷类化合物的制备方法。

背景技术

1,4-萘醌因其独特的性质，使其在染料和有机医药中间体等方面有着广泛的应用，成为一大热点。在工业生产中，1,4-萘醌是精细化工中的重要原料，广泛应用于染料、医药、香料、农药、增塑剂等的中间体，是合成橡胶、树脂的聚合调节剂，合成新型造纸蒸煮助剂的重要物质，例如1，4－萘醌是合成萘醌类染料及其衍生物、蒽醌、四氢蒽醌、高纯度1－氨基蒽醌、抗肿瘤药的重要中间体，是合成2，3－二氢－1，4－蒽醌系列染料的原料，可以作为聚合调节剂、光化学交链聚酯的固化剂、缓蚀剂、变压器油品的稳定剂及合成阻燃聚酯等。同时1,4-萘醌类化合物是一类广泛存在于自然界中的小分子化合物，具有多种生物活性，例如1，4－萘醌的许多衍生物具有良好的杀菌、医学和生物性能，如抗疟疾活性，研究表明5－羟基－1，4－萘醌具有止血和抗菌活性，曾用于治疗湿疹、手皮癣和发癣；2－羟基－1，4－萘醌的衍生物是肿瘤细胞呼吸的有效抑制剂，其桥联配合物也有广泛的用途。因其应用的广泛性，寻找一种高效环保合成1,4-萘醌的方法十分的重要。而萘醌的合成在国内外已有不少报道，例如，以三氧化铬为氧化剂，在酸性条件下，氧化含有侧链的多环芳烃,但这种方法工艺过程复杂，成产1,4-萘醌的成本高，具有一定的局限性；再者，采用萘的液相氧化法，利用高价重金属盐间接电解氧化及用HNO₃，H₂O₂，IO₄^-，S₂O₄^2-等非金属氧化物氧化制备萘醌，此方法能耗大，萘醌的分离困难，并且反应副产物较多，会产生较大的污染。

除此之外，环丙烷结构广泛存在于天然产物和药物分子中，并且具有良好的生物活性。例如，海绵提取物(1)具有抗肿瘤活性，拟除虫菊酯(2)具有杀虫活性等。同时，环丙烷结构属于最小的环状结构，其骨架具有刚性的平面结构和特殊的键角，可以构建多个手性中心，因此近年来逐渐受到化学家的关注。

环丙烷类化合物不仅具有多种生物活性，而且是合成许多农药和药物分子的关键中间体，因此研究环丙烷类化合物的合成方法，具有重要的意义，也是有机化学领域的热点。对于环丙烷类化合物的合成也有许多的传统的合成方法，例如，Freund反应(3)、叶立德环丙烷化反应(4)、卡宾环丙烷化反应(5)等多种方法。然而传统的合成方法中存在着许许多多的弊端，Freund反应需要用到当量的金属钠，操作过程存在一定的危险性；叶立德环丙烷化反应会产生大量的废弃物，原子利用率方面也十分的低；而卡宾环丙烷化反应通过烯烃与活性中间体卡宾的[2+1]环化反应合成环丙烷类化合物，这种方法也存在原子利用率低的弊端。

针对传统合成环丙烷类化合物的弊端，近期Kazuhiko Takai等利用烯烃与I₂CHB(OR)₂在氯化铬催化条件下合成硼杂环丙烷类化合物[见Org.Lett.,2017,19(22),pp6104–6107]，然而此方法需要加入6倍当量的二氯化铬，反应过后会产生大量的金属废弃物，不利于工业化生产。

相比过去合成1,4-萘醌以及环丙烷类化合物的合成方法，本专利的合成方法具有很大的优势，本版专利所涉及到的方法可以在较温和的条件下，采用一锅法，一步合成1,4-萘醌并环丙烷类化合物，步骤简洁，更加高效，在工业应用方面具有更大的前景。

发明内容