[发明专利]一种手性3-（2-硝基乙基）四氢呋喃化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种四氢呋喃化合物材料，具体涉及一种手性3-（2-硝基乙基）四氢呋喃化合物及其制备方法，属于有机合成领域。

背景技术

四氢呋喃化合物是一类具有特殊药用化合物的重要骨架结构，其广泛存在于很多天然产物和药物中，最普遍存在的就是DNA结构中的脱氧核糖核酸单元，另外很多天然产物像五碳糖类、聚醚类天然产物、一些木质素类都含有一个或多个四氢呋喃环，临床使用的药物比如抗病毒抗癌的核苷类药物、抗菌的泊沙康唑都含有四氢呋喃结构，抗病毒药物安普那韦含有手性3-氧代四氢呋喃片段。

现有技术中，关于2-取代、2,3-二取代、2,5-二取代以及三取代、四取代四氢呋喃化合物合成的报道较多，而由于四氢呋喃的3-取代位难以被催化剂活化，所以关于3-取代四氢呋喃化合物合成方法的报道比较罕见，特别是关于手性3-取代四氢呋喃化合物的合成更是鲜有报道。

2013年，Masafumi Hirano等报道了在手性钌催化下，3,4-二氢呋喃和丙烯酸酯的烯二聚化反应，得到手性3-取代四氢呋喃产物；但是该反应时间长达七天，而且产物的ee值（对映体过量值）低，只有80%，难以达到实际应用的要求（参见：Yuki Hiroi, Nobuyuki Komine, Sanshiro Komiya, and Masafumi Hirano. Asymmetric Cross-Dimerization between Methyl Methacrylate and Substituted Alkene by Ru(0)–Bicyclononadiene Complex. Org. Lett. 2013, 15, 2486-2489）。由于缺少有效的合成方法，所以限制了手性3-取代四氢呋喃化合物在药物合成中的应用。

因此研发新的制备方法以简单、高收率地制备出更多的手性3-取代四氢呋喃化合物，对天然产物全合成和药物发现具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种手性3-取代四氢呋喃化合物及其制备方法；该方法简单环保，对映选择性优秀，所制得的手性3-取代四氢呋喃化合物具有高的对映体纯度，在天然产物全合成和药物发现中具有重要应用价值。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有式Ⅰ结构的手性3-（2-硝基乙基）四氢呋喃化合物：

式Ⅰ

其中R¹为芳基、取代芳基、芳杂环基或者烷基。

优选的，所述芳基为1～6个苯环稠合的芳基；所述取代芳基中的取代基选自硝基、卤素、C₁～C₃的烷氧基中的一种或者一种以上；所述芳杂环基为5～6元芳杂环基；所述烷基为C₁～C₆的烷基。

上述1～6个苯环稠合的芳基是指由1～6个苯环稠合的稠环化合物基，例如萘基、蒽基或者菲基；上述C₁～C₃的烷氧基是指碳原子数为1～3个的直链或者支链烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基或者异丙氧基；上述5～6元芳杂环基是指包括一种或者一种以上杂原子的5元或者6元环状化合物基，例如咪唑基、噻唑基、恶唑基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基或者嘧啶基；上述C₁～C₆的烷基是指碳原子数为1～6个的直链或者支链烷基，例如甲基、异丙基、乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基或者己基。

进一步优选的，所述芳基为苯基、萘基、蒽基、菲基或芘基；所述取代芳基中的取代基选自硝基、氯、甲氧基中的一种或者一种以上；所述5～6元芳杂环基中杂原子为O、N或者S；所述烷基为C₁～C₃的烷基。

本发明还公开了一种上述手性3-（2-硝基乙基）四氢呋喃化合物的制备方法，包括如下步骤：

（1）将硝基烯、2-羟基四氢呋喃、添加剂和催化剂溶于溶剂，在0～50℃下反应1～48小时得到中间体；

所述硝基烯的化学结构式为；所述催化剂为脯氨酸衍生的手性吡咯烷，其化学结构式为：，其中R²为芳基，R³为烷基硅基；所述添加剂为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸、对硝基苯甲酸、对氯苯甲酸、水杨酸或者对甲苯磺酸；