[发明专利]多取代基类型的γ‑吡喃并吡咯烷酮化合物及制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及医药化学领域，特别涉及一种多取代基类型的γ-吡喃并吡咯烷酮化合物及制备方法和用途。

背景技术

多取代吡喃类化合物，尤其是基于吡喃并环骨架的多取代化合物广泛存在于具有生理活性的天然产物或医药中间体中，鉴于这类化合物在生物医药领域的重要作用，已经引起越来越多的化学家的关注和研究兴趣。[a)D.H.Hua，X. Huang，Y.Chen，S.K.Battina，M.Tamura，S.K.Noh，S.I.Koo，I.Namatame，H. Tomoda，E.M.Perchellet，J.-P.Perchellet，J.Org.Chem.2004，69，6065；b)I. Koyama，T.Kurahashi，S.Matsubara.J.Am.Chem.Soc.2009，131，1350；c)A. Shaabani，M.M.Amini，S.Ghasemi，R.Ghadari，A.H.Rezayan，Y.Fazaeli，S.Feizi， Chem.Pharm.Bull.2010，58，270；d)A.Kumar，S.Sharma，R.A.Maurya，J.Sarkar， J.Comb.Chem.2010，12，20；e)J.B.Baell，G.A.Holloway，J.Med.Chem.2010，53， 2719；f)G.G.Pawar，V.K.Tiwari，H.S.Jena，M.Kapur，Chem.Eur.J.2015，21， 9905.]。近年来，通过多组分反应或串联反应合成此类吡喃并环骨架，随后研究其潜在的药用价值已经陆续有相关文献报道，对此类化合物的取代基修饰、结构类似物的衍生化以及进一步生物学活性再评价成为了研究热点。目前，制备吡喃并环骨架的常规方法，主要是利用形式[3+3]的环合反应来实现的，且合成的并环骨架结构类型非常有限。如何利用新的合成策略，来制备结构新颖的吡喃类杂环化合物库，并且制备方法简单，反应温和，收得率高，有着重要意义。 [a)T.H.V.Huynh，I.Shim，H.Bohr，B.Abrahamsen，B.Nielsen，A.A.Jensen，L. Bunch，J.Med.Chem.2012，55，5403；b)A.Solhy，A.Elmakssoudi，R.Tahir，M. Karkouri，M.Larzek，M.Bousmina，M.Zahouily，Green Chem.2010，12，2261.c)G. Shanthi，P.T.Perumal，Tetrahedron Lett.2007，48，6785；d)S.R.Mandha，M.Alla，V. R.Bommena，J.B.Nanubolu，S.K.Lingala，S.Yarasi，J.Org.Chem.2012，77， 10648.]。

发明内容

本发明的目的是提供一种多取代基类型的γ-吡喃并吡咯烷酮化合物及制备方法和用途，所述化合物具有潜在生物学活性和抗菌活性，所述制备方法所用的催化剂易得，催化活性高，反应条件温和，反应绿色环保，收率最高可达到 99％yield。

本发明的技术方案是：

多取代基类型的γ-吡喃并吡咯烷酮化合物，具有以下结构通式：

其中，R¹任意选自H、C1-C16的烷基、芳杂环或者取代的芳环； R²、R³选自H、F、Cl、Br、I、C1-C16的烷基、芳杂环或者取代的芳环；R⁴选自氰基及其衍生物；R⁵选自胺基及其衍生物。

上述取代的芳环中X¹、X²、X³、X⁴或X⁵任意选自H、F、Cl、 Br、I、C1-C16的烃氧基、C1-C16的烷基；R⁴的氰基衍生物为醛基、胺甲基； R⁵的胺基衍生物为脂肪胺、芳香胺、苯甲酰胺、磺酰胺。

多取代基类型的γ-吡喃并吡咯烷酮化合物的制备方法，在室温的条件下，纯水、乙醇或其他有机溶剂中，以吡咯烷酮缺电子二烯化合物和丙二腈及其结构类似物为原料，以二级胺作为催化剂，进行高区域选择性的1，4-Michael加成反应及串联半缩醛化成环反应0.25-1小时，得到γ-吡喃并吡咯烷酮化合物，所得γ-吡喃并吡咯烷酮化合物经过滤或柱层析分离得到纯品；其中，所述吡咯烷酮缺电子二烯化合物：丙二腈及其结构类似物：四氢吡咯烷的摩尔比为 1∶1.1∶0.01，反应液的摩尔浓度为1M，其反应式如下