異色滿酮所具有的苯并六元環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)是常見(jiàn)的有生物活性的結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)于各類藥物的結(jié)構(gòu)中，是一種重要的藥物中間體。合成異色滿酮常用的方法主要是苯并環(huán)類化合物的氧化、羰基化合物的環(huán)加成、芳香醇類化合物的羰基化反應(yīng)、金屬催化反應(yīng)等，但這些方法或多或少都存在反應(yīng)條件苛刻、原料結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)步驟繁復(fù)等缺陷。Claisen重排后產(chǎn)生的烯丙基苯酚或烯丙基苯甲醛等化合物往往能夠發(fā)生串聯(lián)反應(yīng)，基于此，選擇恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物，通過(guò)串聯(lián)Claisen重排反應(yīng)，有望成為構(gòu)建異色滿酮結(jié)構(gòu)的一種新方法。以5-烯丙氧基間苯二甲酸分子為原料，經(jīng)Claisen重排可以獲得6-烯丙基-5-羥基-間苯二甲酸結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)中的羧基可以對(duì)雙鍵進(jìn)行親核加成獲得異色滿酮分子，從而開(kāi)辟合成取代異色滿酮的新思路。
傳統(tǒng)上的Claisen重排一般需要在超過(guò)200 ℃的高溫下驅(qū)動(dòng)，反應(yīng)耗能大，且對(duì)反應(yīng)底物的熱穩(wěn)定性提出了很高要求。通過(guò)添加Lewis酸作為催化劑能降低反應(yīng)溫度，但會(huì)帶來(lái)分離的困難和后處理的環(huán)境問(wèn)題。相對(duì)于上述傳統(tǒng)方法，使用封閉的水熱體系來(lái)驅(qū)動(dòng)Claisen重排具有操作簡(jiǎn)便、無(wú)催化劑添加、產(chǎn)物純度更高和環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)。當(dāng)無(wú)催化劑的水熱體系中加入5-烯丙氧基間苯二甲酸時(shí)，其在不同溫度下所獲得產(chǎn)物類型將僅僅取決于產(chǎn)物的熱力學(xué)穩(wěn)定性，即有利于六元環(huán)的異色滿酮的合成，因此本策略有望獲得高純度、低污染的異色滿酮化合物。
通過(guò)不同溫度的水熱反應(yīng)條件篩選，最佳的5-烯丙氧基間苯二甲酸二甲酯轉(zhuǎn)化為3-甲基-5-羥基-7-羧基異色滿-1-酮（K1）的反應(yīng)條件得到了建立和優(yōu)化，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件，獲得了原料能夠完全轉(zhuǎn)化的臨界溫度和濃度，分別是120 ℃和0.02 g/mL。在水熱120 ℃及以上時(shí)，原料會(huì)發(fā)生Claisen重排并高純度地轉(zhuǎn)化為異色滿酮分子。一方面，該化合物基于Claisen重排-親核加成反應(yīng)路線的合成方法尚無(wú)人報(bào)道，另一方面，探索該反應(yīng)的影響因素，尤其是對(duì)酚羥基和羧基對(duì)鄰位烯丙基的親核加成活性的研究，對(duì)探索反應(yīng)機(jī)理和擴(kuò)展異色滿酮分子庫(kù)具有重要意義。相對(duì)于使用Lewis酸等催化條件的Claisen重排反應(yīng)，水熱條件具有更高的純度、分離效率和環(huán)境友好度。本文不僅擴(kuò)充了異色滿酮結(jié)構(gòu)體系，且為該體系下的化合物提供了一條高轉(zhuǎn)化率、環(huán)境友好的合成路線。
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.20238 基金項(xiàng)目：山東省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目（No. 02011161005） 作者簡(jiǎn)介：張廣威(1993-)，男，漢族，山東濟(jì)寧，碩士研究生，主要從事有機(jī)合成與配位化學(xué)的研究。E-mail: lvcloudy@163.com 通信聯(lián)系人：王鵬，博士，副教授，研究生導(dǎo)師
