多取代茚并[1,2-b]吡喃-2-酮的合成和結(jié)構(gòu)表征
發(fā)布時(shí)間:2022-01-13 15:49
多取代茚并[1,2-b]吡喃-2-酮(C20H13NO2)是由鄰苯二甲醛、2-(1-對(duì)甲苯基亞甲基)丙二腈在三乙胺條件下,在N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑中反應(yīng)得到的.其結(jié)構(gòu)通過單晶X-射線衍射測定,其晶體屬單斜晶系,空間群為P21,a=0.773 05(8) nm,b=0.782 46(8) nm,c=1.292 82(12) nm,α=90.00°,β=102.68(10)°,γ=90.00°,V=0.762 94(13) nm3,相對(duì)分子質(zhì)量Mr=299.31,晶胞密度Dc=1.303 g·cm-3,Z=2,λ=0.071 073 nm,吸收系數(shù)μ(Mo Kα)=0.085 mm-1,F(000)=312,晶體結(jié)構(gòu)用直接法解得,使用全矩陣最小二乘法對(duì)原子參數(shù)進(jìn)行修正,最終偏離因子R=0.041 6,wR=0.066 0.最終差值電子云密度的最高峰為137 e·nm<...
【文章來源】:江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,44(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
標(biāo)題化合物的分子結(jié)構(gòu)透視圖
在晶體結(jié)構(gòu)中,有4個(gè)平面:Ⅰ(C(6)-C(7)-C(8)-C(9)-C(10)-(C(11)),Ⅱ(C(6)-C(11)-C(12)-C(4)-C(5)),Ⅲ(C(12)-C(4)-C(3)-C(2)-C(1)-O(1)),Ⅳ(C(14)-C(19)-C(18)-C(17)-C(16)-C(15)).4個(gè)平面均共平面.新形成的吡喃環(huán)平面Ⅲ和平面Ⅱ的二面角為1.698°,這說明2個(gè)平面幾乎是平行的.生成的吡喃環(huán)形成共軛體系,因?yàn)榄h(huán)上的C(1)—C(2)、C(2)—C(3)、C(3)—C(4)、C(4)—C(12)的鍵長分別為0.144 6、0.138 3、0.141 1、0.135 3 nm,較一般的C—C單鍵(0.154 0 nm)略短,較一般CC雙鍵(0.134 0 nm)略長,C(1)—O(1)、C(12)—O(1) 的鍵長分別為0.138 7、0.135 6 nm,較一般的C—O單鍵(0.143 0 nm)略短,考慮可能是因?yàn)樾纬闪斯曹楏w系,鍵長趨于平均化的緣故.表1 非氫原子坐標(biāo)和熱參數(shù) 原子 x/×104 y/×104 z/×104 Ueq/10-2 nm2 N(1) 0.062 0(4) 0.261 4(5) 0.568 7(3) 0.066(1) O(1) 0.068 8(3) 0.469 7(3) 0.225 0(2) 0.049(1) O(2) -0.121 7(3) 0.335 6(4) 0.302 1(2) 0.062(1) C(1) 0.024 0(5) 0.399 7(6) 0.314 1(3) 0.046(1) C(2) 0.156 0(5) 0.410 3(5) 0.412 3(3) 0.037(1) C(3) 0.321 3(4) 0.482 8(5) 0.419 5(3) 0.033(1) C(4) 0.360 5(4) 0.538 7(5) 0.323 4(3) 0.033(1) C(5) 0.524 3(4) 0.620 5(5) 0.298 1(3) 0.044(1) C(6) 0.464 3(5) 0.661 7(5) 0.181 6(3) 0.044(1) C(7) 0.551 2(5) 0.740 1(6) 0.114 0(3) 0.056(1) C(8) 0.464 0(7) 0.767 1(7) 0.009 2(4) 0.069(2) C(9) 0.292 2(6) 0.711 9(6) -0.027 2(3) 0.067(2) C(10) 0.202 9(5) 0.631 7(6) 0.038 9(3) 0.060(1) C(11) 0.290 6(5) 0.607 2(5) 0.143 9(3) 0.042(1) C(12) 0.234 0(5) 0.534 1(5) 0.232 6(3) 0.037(1) C(13) 0.104 5(5) 0.329 5(6) 0.500 7(3) 0.046(1) C(14) 0.444 6(5) 0.508 3(5) 0.523 2(3) 0.035(1) C(15) 0.383 8(5) 0.578 2(5) 0.607 4(3) 0.042(1) C(16) 0.497 0(5) 0.600 9(5) 0.705 2(3) 0.045(1) C(17) 0.672 5(5) 0.553 3(5) 0.722 2(3) 0.046(1) C(18) 0.734 1(5) 0.488 8(5) 0.638 9(3) 0.045(1) C(19) 0.623 8(4) 0.466 7(5) 0.539 9(3) 0.041(1) C(20) 0.792 3(5) 0.572 9(6) 0.830 9(3) 0.064(1)
茚并稠合雜環(huán)是重要的結(jié)構(gòu)單元,存在于許多天然的具有藥學(xué)活性的化合物[1-2]中,深受科學(xué)家關(guān)注.吡喃-2-酮廣泛存在于許多藥理學(xué)物質(zhì)中,并且已被發(fā)現(xiàn)具有廣泛的生物活性,如抗癌劑[3]、抗病毒[4-5]、細(xì)胞毒性[6]和神經(jīng)毒性[7]等.將上述2個(gè)環(huán)合并成一個(gè)框架,茚并[1,2-b]吡喃-2-酮I型(見圖1)具有強(qiáng)大的細(xì)胞毒性,并且還起到了拓?fù)洚悩?gòu)酶I抑制劑作用[8].據(jù)報(bào)道,茚并[1,2-b]吡喃-2-酮II型(見圖1)是一種新的抗癌藥物的代謝產(chǎn)物[9-10].因此,化學(xué)家們對(duì)設(shè)計(jì)和合成含有茚和吡喃-2-酮單元的新化合物具有強(qiáng)烈的興趣.多年來,一些化學(xué)家設(shè)計(jì)了多種合成方法構(gòu)建具有這些骨架的化合物,如D.E. Beck等[11]通過3-羥基異苯并呋喃-1(3H)-酮和異苯并呋喃-1(3H)-酮合成了茚并[1,2-b]吡喃;T. Sugioka等[12]在水-氣反應(yīng)條件下使用銠作催化劑,經(jīng)2-苯基乙炔基苯甲酸乙酯的雙環(huán)化,形成稠合的茚并[1,2-b]吡喃.但是,上述合成方法均存在一些缺點(diǎn),如需要多步合成、使用金屬催化劑、使用范圍窄等.因此,仍然非常需要開發(fā)合成茚并[1,2-b]吡喃的新方法.雙環(huán)化反應(yīng)能夠快速實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變化和解決單步反應(yīng)中的復(fù)雜性,用于構(gòu)建具有藥物活性的多環(huán)結(jié)構(gòu)[13-14].筆者報(bào)道了在溫和的條件下,利用鄰苯二甲醛和1-芳基亞甲基丙二腈之間的新型的堿促進(jìn)的雙環(huán)化反應(yīng),直接合成茚并[1,2-b]吡喃-2-酮.該反應(yīng)使得連續(xù)的多個(gè)鍵形成事件(包括C—C和C—O鍵)成為可能,從而同時(shí)形成2個(gè)新環(huán),包括環(huán)戊二烯和吡喃-2-酮環(huán)、鄰苯二甲醛的雙環(huán)化反應(yīng),為茚并[1,2-b]吡喃-2-酮提供了構(gòu)建骨架新的方案.
本文編號(hào):3586721
【文章來源】:江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,44(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
標(biāo)題化合物的分子結(jié)構(gòu)透視圖
在晶體結(jié)構(gòu)中,有4個(gè)平面:Ⅰ(C(6)-C(7)-C(8)-C(9)-C(10)-(C(11)),Ⅱ(C(6)-C(11)-C(12)-C(4)-C(5)),Ⅲ(C(12)-C(4)-C(3)-C(2)-C(1)-O(1)),Ⅳ(C(14)-C(19)-C(18)-C(17)-C(16)-C(15)).4個(gè)平面均共平面.新形成的吡喃環(huán)平面Ⅲ和平面Ⅱ的二面角為1.698°,這說明2個(gè)平面幾乎是平行的.生成的吡喃環(huán)形成共軛體系,因?yàn)榄h(huán)上的C(1)—C(2)、C(2)—C(3)、C(3)—C(4)、C(4)—C(12)的鍵長分別為0.144 6、0.138 3、0.141 1、0.135 3 nm,較一般的C—C單鍵(0.154 0 nm)略短,較一般CC雙鍵(0.134 0 nm)略長,C(1)—O(1)、C(12)—O(1) 的鍵長分別為0.138 7、0.135 6 nm,較一般的C—O單鍵(0.143 0 nm)略短,考慮可能是因?yàn)樾纬闪斯曹楏w系,鍵長趨于平均化的緣故.表1 非氫原子坐標(biāo)和熱參數(shù) 原子 x/×104 y/×104 z/×104 Ueq/10-2 nm2 N(1) 0.062 0(4) 0.261 4(5) 0.568 7(3) 0.066(1) O(1) 0.068 8(3) 0.469 7(3) 0.225 0(2) 0.049(1) O(2) -0.121 7(3) 0.335 6(4) 0.302 1(2) 0.062(1) C(1) 0.024 0(5) 0.399 7(6) 0.314 1(3) 0.046(1) C(2) 0.156 0(5) 0.410 3(5) 0.412 3(3) 0.037(1) C(3) 0.321 3(4) 0.482 8(5) 0.419 5(3) 0.033(1) C(4) 0.360 5(4) 0.538 7(5) 0.323 4(3) 0.033(1) C(5) 0.524 3(4) 0.620 5(5) 0.298 1(3) 0.044(1) C(6) 0.464 3(5) 0.661 7(5) 0.181 6(3) 0.044(1) C(7) 0.551 2(5) 0.740 1(6) 0.114 0(3) 0.056(1) C(8) 0.464 0(7) 0.767 1(7) 0.009 2(4) 0.069(2) C(9) 0.292 2(6) 0.711 9(6) -0.027 2(3) 0.067(2) C(10) 0.202 9(5) 0.631 7(6) 0.038 9(3) 0.060(1) C(11) 0.290 6(5) 0.607 2(5) 0.143 9(3) 0.042(1) C(12) 0.234 0(5) 0.534 1(5) 0.232 6(3) 0.037(1) C(13) 0.104 5(5) 0.329 5(6) 0.500 7(3) 0.046(1) C(14) 0.444 6(5) 0.508 3(5) 0.523 2(3) 0.035(1) C(15) 0.383 8(5) 0.578 2(5) 0.607 4(3) 0.042(1) C(16) 0.497 0(5) 0.600 9(5) 0.705 2(3) 0.045(1) C(17) 0.672 5(5) 0.553 3(5) 0.722 2(3) 0.046(1) C(18) 0.734 1(5) 0.488 8(5) 0.638 9(3) 0.045(1) C(19) 0.623 8(4) 0.466 7(5) 0.539 9(3) 0.041(1) C(20) 0.792 3(5) 0.572 9(6) 0.830 9(3) 0.064(1)
茚并稠合雜環(huán)是重要的結(jié)構(gòu)單元,存在于許多天然的具有藥學(xué)活性的化合物[1-2]中,深受科學(xué)家關(guān)注.吡喃-2-酮廣泛存在于許多藥理學(xué)物質(zhì)中,并且已被發(fā)現(xiàn)具有廣泛的生物活性,如抗癌劑[3]、抗病毒[4-5]、細(xì)胞毒性[6]和神經(jīng)毒性[7]等.將上述2個(gè)環(huán)合并成一個(gè)框架,茚并[1,2-b]吡喃-2-酮I型(見圖1)具有強(qiáng)大的細(xì)胞毒性,并且還起到了拓?fù)洚悩?gòu)酶I抑制劑作用[8].據(jù)報(bào)道,茚并[1,2-b]吡喃-2-酮II型(見圖1)是一種新的抗癌藥物的代謝產(chǎn)物[9-10].因此,化學(xué)家們對(duì)設(shè)計(jì)和合成含有茚和吡喃-2-酮單元的新化合物具有強(qiáng)烈的興趣.多年來,一些化學(xué)家設(shè)計(jì)了多種合成方法構(gòu)建具有這些骨架的化合物,如D.E. Beck等[11]通過3-羥基異苯并呋喃-1(3H)-酮和異苯并呋喃-1(3H)-酮合成了茚并[1,2-b]吡喃;T. Sugioka等[12]在水-氣反應(yīng)條件下使用銠作催化劑,經(jīng)2-苯基乙炔基苯甲酸乙酯的雙環(huán)化,形成稠合的茚并[1,2-b]吡喃.但是,上述合成方法均存在一些缺點(diǎn),如需要多步合成、使用金屬催化劑、使用范圍窄等.因此,仍然非常需要開發(fā)合成茚并[1,2-b]吡喃的新方法.雙環(huán)化反應(yīng)能夠快速實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變化和解決單步反應(yīng)中的復(fù)雜性,用于構(gòu)建具有藥物活性的多環(huán)結(jié)構(gòu)[13-14].筆者報(bào)道了在溫和的條件下,利用鄰苯二甲醛和1-芳基亞甲基丙二腈之間的新型的堿促進(jìn)的雙環(huán)化反應(yīng),直接合成茚并[1,2-b]吡喃-2-酮.該反應(yīng)使得連續(xù)的多個(gè)鍵形成事件(包括C—C和C—O鍵)成為可能,從而同時(shí)形成2個(gè)新環(huán),包括環(huán)戊二烯和吡喃-2-酮環(huán)、鄰苯二甲醛的雙環(huán)化反應(yīng),為茚并[1,2-b]吡喃-2-酮提供了構(gòu)建骨架新的方案.
本文編號(hào):3586721
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