苯并呋喃酮是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、农药和新型抗氧剂的合成。目前,有几种常见的合成方法可用于制备苯并呋喃酮,以满足不同需求。
为了避免使用难以获得的邻羟基苯乙酸或邻氯苯乙酸作为原料,我们可以选择以苯甲醚为起始物质,通过合成邻羟基苯乙酸,并进行环合反应得到苯并呋喃酮。这种方法虽然路线较长,但是原料易得,操作简单。
制备苯并呋喃酮的具体步骤如下:
1) 将邻氯苯乙酸与催化剂和液碱一起加入合成釜中,升温至100-120℃进行反应。
2) 反应结束后,将合成釜的温度降至室温。
3) 对降温至室温的合成釜中的物料进行过滤,回收催化剂。
4) 将过滤后的滤液转移到环合釜中,加入催化剂和甲苯,升温至100-120℃,进行回流反应5-8小时。
5) 回流结束后,用水洗涤物料中的杂质,然后将有机相转移到浓缩釜中进行浓缩。
6) 浓缩后得到的甲苯溶液即为苯并呋喃酮的产物。
7) 最后,对甲苯溶液进行精馏,得到纯净的苯并呋喃酮。
通过以上步骤,我们可以高效地制备苯并呋喃酮,而且这种方法相比传统路线更加简单、环保,并且降低了原料成本。
苯并呋喃-2(3H)-酮是合成甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂嘧菌酯的重要中间体。
[1] 董平, 西晓丽, & 齐泮仑. (2006). 3-芳基苯并呋喃酮的稳定机理及在bopp稳定过程中的作用. 精细石油化工进展(9), 32-34.
[2] 孟鑫, 辛忠, & 蔡智. . 苯并呋喃酮在抑制聚丙烯降解过程中的作用. 中国塑料(6), 81-85.
[3] 孟鑫, 周长路, & 辛忠. (2009). 苯并呋喃酮衍生物结构对其dpph捕获能力的影响. 应用化学, 26(12), 1409-1413.
苯并呋喃酮,又称为2,3-二氢苯并呋喃-2-酮,是一种白色或浅黄色结晶固体。它在有机合成和医药化学中起着重要的中间体作用,可用于修饰和衍生化农药分子和生物活性分子。此外,苯并呋喃酮还是合成农药嘧菌酯的关键中间体。
苯并呋喃酮可溶于常见的有机溶剂,如乙酸乙酯和二氯甲烷,也可在低极性和非极性的醚类溶剂和石油醚中溶解,但不溶于水。
苯并呋喃酮可用于合成农药嘧菌酯,该农药对几乎所有真菌性病害具有良好的活性,如白粉病、锈病、颖枯病、网斑病、霜霉病和稻瘟病等。
苯并呋喃酮可作为有机合成和医药化学中的中间体,用于修饰和衍生化农药分子和生物活性分子。在有机合成中,苯并呋喃酮的五元环内酯可以通过胺的作用开环,得到相应的开环官能团化衍生物。
图1 苯并呋喃酮的应用转化
在一个干燥的反应烧瓶中,配制盐酸羟胺(1 M, 5 equiv)溶液,并将其冷却至0℃。然后加入氢氧化钾(5 equiv),搅拌反应10分钟后过滤得到悬浮液,并加入相应的内酯。然后在室温下搅拌过夜,减压蒸干溶剂,通过硅胶柱层析分离纯化得到目标产物分子。
图2 苯并呋喃酮的应用转化
将苯并呋喃酮、N-氯代丁二酰亚胺和无水乙腈加入圆底烧瓶中,搅拌反应3天后蒸发溶剂。用甲苯稀释残渣,然后用硫代硫酸钠和水洗涤有机溶液,通过硅胶柱层析分离纯化,最后以乙酸乙酯-正己烷线性梯度洗脱得到目标产物分子。
[1] Cerniauskaite, Deimante et al European Journal of Organic Chemistry, (12), 2293-2300; 2011
[2] Huang, Zhusheng et al Organic Letters, 19(13), 3524-3527; 2017
苯并呋喃酮,又名为2-苯并呋喃酮、苯并呋喃-2(3H)-酮、2-香豆冉酮。苯并呋喃酮是许多有机合成原料、天然产物分子和生物药物中间体的重要结构单元,可广泛用于药物、食品和材料等领域,而且还是农业上高效广谱杀菌剂嘧菌酯合成工艺的重要中间体。
目前对苯并呋喃酮的检测方法较少,仅见张文娟测定苯并呋喃酮原药的相关研究,此方法简练高效,但因其峰保留时间短,一般能满足原药的分析,但无法适用需分离衍生物、杂质的苯并呋喃酮试样。为广泛地适用多规格产料需求,建立一种兼顾快速分析与杂质有效分离的苯并呋喃酮分析方法十分必要。
考虑到嘧菌酯工艺生产过程中与邻羟基苯乙酸、对甲苯磺酸等原料的分离,一般选择乙腈与水混合溶剂作为流动相体系,或在有机相中加入磷酸或甲酸等以调节pH和改善峰型,提高后续合成中与嘧菌酯的分离检测。基于上述特点,采用高效液相色谱法,通过对不同流动相组合及分析条件的探索和验证,确定了苯并呋喃酮测定中流动相优先选择乙腈+磷酸水混合溶液,并加入了一定比例的甲醇以改善拖尾现象,提高与杂质的分离度和选择性,建立了苯并呋喃酮的高效液相色谱测定方法。
该方法采用C18不锈钢色谱柱和二极管阵列检测器,乙腈、甲醇和0.1%磷酸水为流动相,测得苯并呋喃酮的精密度和准确度高、线性关系良好,具有操作简便、检测过程稳定、结果准确、分离效果好等特点,可用于苯并呋喃酮生产过程中的质量控制和分析检测。
3-丙亚基-1-异苯并呋喃酮是一种含不饱和双键的苯并呋喃酮衍生物,具有潜在的医学和药学价值。在科研实验研究中,不饱和苯并呋喃酮及其衍生物的作用非常重要。本文将介绍两种制备3-丙亚基-1-异苯并呋喃酮的方法。
1. 将邻碘苯甲酸甲酯(1mmol)和正丁炔(1mmol)在钯催化剂、正丁胺和碘化亚铜的催化作用下,在乙醚溶剂中室温下发生偶联反应。
2. 在1mol/L NaOH溶液的碱性条件下,在四氢呋喃溶剂中进行脱去甲基反应,反应温度为60℃。
3. 用稀盐酸溶液酸化、分离得到苯甲酸化合物。
4. 在甲苯溶剂中,使用强亲核试剂DMAP一步成环得到3-丙亚基-1-异苯并呋喃酮。
该方法的产率为96%。
通过H NMR和C NMR光谱分析,可以确定3-丙亚基-1-异苯并呋喃酮的结构。
1. 将邻苯二甲酸酐和催化量的CuI溶于无水四氢呋喃中,氩气保护,常温搅拌。
2. 滴加烷基格氏试剂,反应12-15个小时。
3. 加入稀盐酸溶液淬灭反应,进行萃取和洗涤。
4. 通过蒸发溶剂得到粗产物,然后进行脱水和洗涤。
5. 最后,减压蒸除溶剂得到3-丁烯异苯并呋喃-1-3(氢)-酮。
该方法的产率为95%。
[1] [中国发明] CN201310419347.5 合成苯并呋喃酮化合物的新方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN200610093403.0 一种6,7-二氢藁本内酯和烷叉基苯酞的合成方法
6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮化合物属于苯并呋喃酮家族,其核心结构是由苯环和呋喃环共同构成的。在苯环的某个位置上,通过特定的化学键连接着一个氧原子,形成了一个酮基,使得整个分子具有了酮类化合物的通性。而在呋喃环的特定位置,存在两个氢原子,这两个氢原子的存在使得整个分子在化学性质上与其他苯并呋喃酮有所不同。总之,6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮作为一种具有独特结构和性质的化合物在多个领域都具有广泛的应用前景。随着科学技术的不断发展和进步相信它将在未来的研究和应用中发挥更加重要的作用[1-2]。
6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮的性状
将1,3-环己烷二酮(22.4 g)的水溶液(80 mL)以0.6 mL/分钟的速率逐滴加入碳酸氢钠(20.0 g,240.0 mmol)和氯乙醛(50 wt%水溶液(32 mL)的水(160 mL)的冷冻(0°C)溶液中。将混合物在室温下搅拌18小时。将混合物倒入乙酸乙酯(200 mL)中。用6M盐酸水溶液将pH调节至pH1。将所得混合物剧烈搅拌3小时。收集有机层。用乙酸乙酯(3 x 100 mL)将酸性层再提取三次。干燥混合的有机提取物。真空蒸发溶剂。对残留物进行真空蒸馏得到6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮[2]。
6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮作为一种具有独特结构和性质的化合物,在多个领域都具有潜在的应用前景。首先,在有机合成领域,它可以作为重要的合成中间体参与各种有机反应,为合成具有特定结构和功能的化合物提供重要的原料支持。其次,在药物化学领域,由于6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮具有一定的生物活性和药理作用,因此它可以作为药物分子的先导化合物进行进一步的研究和开发。通过对其结构进行修饰和优化,可以开发出具有更好疗效和更低副作用的新药物。此外,在材料科学、农药化学等领域,6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮也具有一定的应用潜力。例如,它可以作为功能材料用于制备具有特殊性能的复合材料或作为农药的活性成分用于防治病虫害等[1-3]。
[1]毛白杨,王明林,夏正君,等.6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮的合成工艺改进[J].中国医药工业杂志, 2016, 47(5):4.
[2]黄志雄,吴成龙,桑志培,等.6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮的合成新方法[J].有机化学, 2012.
[3]胡昆,钟健,任杰,戴经纬,尤启冬.6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮的简便合成[J].合成化学, 2016, 24(7):4.
中文名称 | 6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮 | 英文名称 | 6,7-Dihydro-4(5H)-benzofuranone |
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中文别名 |
6,7-二羟基-4(5H)-1苯并呋喃酮;6,7-二氢苯并呋喃-4-(5H)酮; |
英文别名 |
6,7-Dihydrobenzofuran-4(5H)-one;6,7-dihydro-5H-1-benzofuran-4-one; |
CAS号 | 16806-93-2 | 分子式 | C8H8O2 |
分子量 | 136.14800 | 精确质量 | 136.05200 |
PSA | 30.21000 | LOGP | 1.79860 |
外观与性状:透明黄色至棕色低熔点固体或液体
密度:1.162 g/mL at 25 °C(lit.)
沸点:115-118 °C16 mm Hg(lit.)
熔点:30-34 °C(lit.)
闪点:>230 °F
折射率:1.53-1.532
蒸汽压:0.0714mmHg at 25°C
安全信息
安全说明:S37/39-S26
WGK Germany:3
危险类别码:R36/37/38
海关编码:2932999099
危险品标志:Xi
向250mL圆底烧瓶中加入1,3-环己二酮(10.0g,89.18mmol),用60mL水溶解,冰浴下加入20%氢氧化钠溶液35mL,再加入KI(2.9g,17.4mmol),最后缓慢滴加40%的氯乙醛水溶液16mL,加毕,室温反应,12h后经ChemicalbookTLC检测,原料基本反应完全。加入质量分数为37.5%浓盐酸调节至PH=4左右,加入100mL水,用石油醚萃取(100mL×4),合并有机相,用饱和食盐水洗涤(100mL×3),最后用无水硫酸钠干燥,减压蒸干溶剂得淡黄色液体7即6,7-二氢-4(5H)-苯并呋喃酮10.0g,收率82%。
本文旨在探讨利用2-溴-4'-氟苯乙酮合成苯并呋喃衍生物的方法。通过深入研究这一合成过程,有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
背景:2-溴-4'-氟苯乙酮是重要的医药化工合成中间体,可用于合成苯并呋喃衍生物。
苯并呋喃类化合物广泛存在于多种药用植物中,具有抗肿瘤、抗病毒,抗菌和抗真菌活性等。其中,2-取代苯并呋喃结构骨架的化合物是苯并呋喃类化合物中非常有代表性的一类,因其广泛的生理活性而备受关注。
合成合成苯并呋喃衍生物:
1. 合成2-苯甲酰基苯并呋喃类似物
以水杨醛与2-溴-4'-氟苯乙酮为原料,经取代和分子内缩合反应合成可中间体2-苯甲酰基苯并呋喃(1); 在碱性条件下,1分别与咪唑,N-甲基哌嗪和二乙胺等反应,可合成6个新型的2-苯甲酰基苯并呋喃含氮类似物,收率63%~82%。
其中中间体1以2-溴-4'-氟苯乙酮为原料合成:向圆底烧瓶中依次加入水杨醛2.44 g(20 mmol),K2CO3 5.52 g(40 mmol)及丙酮60 mL,搅拌下于室温分批加入2-溴-4'-氟苯乙酮4.34 g(20 mmol),加毕,回流反应4 h(TLC检测)。冷却至室温,真空浓缩,残余物加水80 mL,搅拌20 min。 抽滤,滤饼依次用10%KOH溶液(20 mL)和水 (3×20 mL)洗涤,干燥得黄褐色固体1 4.08 g,收率85%,m.p.188.4℃~190.6℃。
3a~3f的合成(以3a为例) :向圆底烧瓶中依次加入1 1.20 g(5 mmol), Cs2CO3 3.26 g(10 mmol)及无水DMF 20 mL,搅拌使其溶解;加入咪唑681 g(10 mmol),于110℃反应15 h。冷却至室温,倒入50 mL水中,搅拌20 min。抽滤,滤饼用水(3×20 mL)洗涤,干燥后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=30∶1]纯化得黄色固体3a。
用类似的方法合成3b~3d。
2. 合成含苯并呋喃结构的咪唑盐
水杨醛与2-溴-4'-氟苯乙酮经过取代、缩合反应后,与咪唑取代生成2-(4-咪唑基苯甲酰基)苯并呋喃2, 再与不同卤代烃反应,合成7个新的苯并呋喃类咪唑盐(3a-3g)。
其中中间体2以2-溴-4'-氟苯乙酮为原料合成:化合物2-苯甲酰基苯并呋喃(1)同上合成。
称取1.20g(5mmol)化合物1和 3.26g(10mmol)Cs2CO3 于50mL圆底烧瓶中,加入 20mL无水DMF溶解后,加入0.68g(10mmol)咪唑,并置于110℃反应12h。TLC检测反应完成后,冷却至室温,将反应物倒入50mL冷水中,搅拌 10min。抽滤,固体用水(20mL×3)洗涤,干燥,得到黄色固体2-(4-咪唑基苯甲酰基)苯并呋喃。收率82%,m.p.181.4~183.8℃。
目标化合物苯并呋喃类咪唑盐(3)的一般合成方法:称取288mg(1mmol)化合物2于 25mL圆底烧瓶中,加入15ml无水甲苯,在室温搅拌下加入1.5mmolR-X,并加热回流反应12-24h。TLC检测反应完成后,冷却至室温,真空抽滤,固体用乙酸乙酯(5mL×3)洗涤后,以乙醇重结晶。
3. 合成N-芳基哌嗪取代苯并呋喃衍生物
以5-二甲氨基水杨醛和2-溴-4'-氟苯乙酮为原料,经缩合和取代反应制得中间体6-二乙氨基-2-[4'-(N-哌 嗪基)苯甲酰基]苯并呋喃(2);2与卤代烃反应合成了6个新型的N-芳基哌嗪取代苯并呋喃衍生物(4a~4f),收率76%~93%。
其中中间体2以2-溴-4'-氟苯乙酮为原料合成:在圆底烧瓶中加入5-二乙氨基水杨醛2.86 g (20 mmol),K2CO3 5.52 g(40 mmol)和丙酮60 m L,搅拌下分批加入2-溴-4'-氟苯乙酮4.34 g(20 mmol),回流反应4 h(TLC检测)。冷却至室温,浓缩,残余物加水80 mL,搅拌20 min,抽滤,滤饼依次用10%KOH溶液(20 mL)和水(3×20 mL) 洗涤,真空干燥得黄褐色固体1 5.28 g,收率 85%;
在圆底烧瓶中加入1 3.11 g(10 mmol),碳酸钾2.74 g(20 mmol),六水合哌嗪3.98 g(20 mmol)和无水DMF 30 mL,于110℃反应12 h (TLC检测)。倒入50 mL冷水中,用DCM(2×30 mL)萃取,合并萃取液,用无水硫酸钠干燥,浓缩后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(MeOH)/V(DCM)= 1/50]纯化得褐色固体2。
参考文献:
[1]毛泽伟,虎春艳,陈文君等. 新型N-芳基哌嗪取代苯并呋喃衍生物的合成 [J]. 合成化学, 2017, 25 (01): 60-63. DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.01.16167
[2]毛泽伟,郭文恋,姜圆等. 新型2-苯甲酰基苯并呋喃类似物的合成 [J]. 合成化学, 2014, 22 (06): 785-788. DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.2014.06.016
[3]毛泽伟,万春平,姜圆等. 含苯并呋喃结构的咪唑盐的合成及体外抗肿瘤活性的研究 [J]. 化学研究与应用, 2014, 26 (11): 1805-1808.
6-氟-4-硝基3H-异苯并呋喃-1-酮是一种有机中间体,可以通过一系列步骤制备得到。首先,将5-氟-2-甲基苯甲酸转化为5-氟-2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯,然后经过溴代反应得到2-(溴甲基)-5-氟-2-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯,最后进行关环反应得到6-氟-4-硝基3H-异苯并呋喃-1-酮。
制备过程如下:在-5~0℃下向浓硫酸溶液中分批加入5-氟-2-甲基苯甲酸,然后在-5~0℃下滴加浓硝酸,混合物在该温度下搅拌2小时。反应完成后,将混合物倒入碎冰中,过滤收集沉淀。沉淀溶解并经过一系列步骤得到粗5-氟-2-甲基-3-硝基苯甲酸。将粗产物与一系列试剂反应,最终得到6-氟-4-硝基3H-异苯并呋喃-1-酮。
具体的反应条件和步骤请参考参考文献[1]。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN200980139634.2 聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)的二氢吡啶并酞嗪酮抑制剂
3-氯杀鼠灵酮是一种具有良好生理活性的化合物,广泛应用于医药、农药、抗氧化剂和食品添加剂等领域。因此,开发实用高效的合成方法对于合成3-苯并呋喃酮类化合物具有重要意义和应用价值。
在常温常压下,将2-乙炔基苯酚溶解于二氯甲烷中,加入三氟甲磺酸汞和吡啶-N-氧化物。在室温下以搅拌速率进行反应,经过硅胶柱层析得到3-苯并呋喃酮。
A. 通过将2-羟苯酸甲酯与2-溴乙酸乙酯和K2CO3反应,得到2-(2-乙氧基-2-氧乙氧基)苯甲酸甲酯。通过质谱分析得到目标化合物。
B. 将2-(2-乙氧基-2-氧乙氧基)苯甲酸甲酯与NaOH反应,得到2-(羧甲氧基)苯甲酸。通过质谱和核磁共振氢谱分析得到目标化合物。
C. 将2-(羟甲氧基)苯甲酸与NaOAc反应,得到3-氯杀鼠灵酮。通过柱色谱法纯化得到目标化合物。
[1] 中国发明CN201911336308.2一种3-苯并呋喃酮类化合物的催化合成方法
[2] 中国发明CN201680069588.3用于调节CFTR的化合物、组合物和方法