一种色酮类化合物的合成方法

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体地说，涉及一种色酮类化合物的合成方法。

背景技术

色原酮(亦称为色酮)是一种杂环化合物，具有苯并吡喃酮骨架。色原酮衍生物作为一种次生代谢物广泛存在于植物中，在许多植物的生长周期中具有生长调节、吲哚乙酸氧化和休眠抑制等活性，以及表现出细胞分裂素型行为和刺激植物组织摄氧，并且对哺乳动物细胞的毒性较小。色原酮衍生物也显示出多种生物活性，如抗菌、抗氧化、抗癌、抗真菌、抗肿瘤、抗病毒和抗炎等。色原酮衍生物因其有效的活性和低毒性而被视为具有吸引力的新药合成来源，硫代色酮是色酮的硫代同系物，即以α,β-不饱和环酮为主体结构，因其不饱和环酮结构具有较强的张力，能与生物体内含巯基的肽类、酶等易发生M ichae l加成反应来保持环的稳定，从而显著影响活性肽与酶的功能，使其也具有广泛的药理活性，如抗氧化性、抑制酪氨酸酶活性等。这些特性使得硫代色酮类化合物合成和对其生物活性的开发成为新药研发领域的一大亮点。硫代色酮类化合物以多种形式存在于自然界植物体中，但不同于色酮的是，天然产物中还未分离出硫代色酮类化合物，目前文献报道主要源自人工合成。

如专利公开号CN115536653A及结合现有技术存在以下缺陷，现有合成方法以色酮-3-甲醛为原料,该化合物并非大众化学品,市场价格昂贵,成本高。其合成多以邻羟基苯乙酮为原料,用三氯氧磷甲酰化制得,三氯氧磷具有刺激性气味,遇水易发生剧烈反应,其工业化应用对环境、设施要求较高；现有方法中收率高的对反应条件要求苛刻,通常需要危险化学试剂、高温、光照等条件,导致其操作困难,存在安全隐患,不易放大；易操作的方法收率低(60％以下),不经济。现有方法的批处理量仅为克级甚至毫克级,离放大生产尚有较大距离。因此打破常规思路,设计探索一条操作简便、成本低、收率高的合成方法是未来色酮化合物合成研究的主要方向。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种色酮类化合物的合成方法，本实验通过多种不同的底物构建3位官能团化的色酮骨架提供了新思路，同时也为难获取的醇类化合物找到简便合成方法可通过化学方法制取，通过实验获取了多种色酮类化合物。

(二)技术方案

本为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种色酮类化合物的合成方法所采用的技术方案是:本合成路线以醇为底物，2-卤代α,β-不饱和炔酮化合物为原料，通过碱的作用，合成得到一种色酮类化合物，硫色酮化合物合成方式如下：

取化合物1q 0.5mmol和糠基硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离的黄色固体化合物3q，产率91％。

作为优选方案，所述色酮类化合物中3-取代色酮化合物合成方式如下：

以化合物1p 0.5mmol和烯丙硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离洗脱剂：PE/EtOAc＝10/1,6/1,v/v的黄色液体，化合物3p，产率92％。

作为优选方案，所述色酮类化合物3o合成方式如下：

以化合物1o 0.5mmol和烯丙醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离，洗脱剂：PE/EtOAc＝10/1,6/1,v/v的黄色固体，化合物3o，产率89％。

作为优选方案，所述色酮类化合物的合成包括3-噻吩色酮化合物，反应方式如下：

在100ml圆底烧瓶中加入2-乙酰基噻吩(5mmol)、10倍硼氢化钠(25mmol)、溶剂为甲醇，由于氧化还原反应较为剧烈因此在冰浴条件下磁力搅拌反应3h即可生成相对应的醇。反应完毕后，经减压浓缩后除去溶剂甲醇，滤液用乙酸乙酯和水反复萃取3次，收集上层乙酸乙酯层点板薄层色谱TLC，通过化合物极性的差别在TLC上出现不同高度的点。暗箱式紫外分析仪中观察所得原料醇为极性比较大的化合物，萃取后收集的滤液再次经减压浓缩后除去乙酸乙酯，残余物经柱层析分离以除去反应过程中生成的盐类等不溶物质最终获得化合物(S/R)-1-(2-噻吩)乙醇，洗脱剂：PE/EtOAc＝3/1,1/1,v/v，得浅黄色液体，化合物产率97％；再以化合物1m 0.5mmol和(S/R)-1-(2-噻吩)乙醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离，洗脱剂：PE/EtOAc＝10/1,6/1,v/v，的黄色固体，化合物3m，产率92％。

作为优选方案，所述选择的溶剂为可以为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜等溶剂。

作为优选方案，所述油浴锅温度可以100℃、105℃及110℃油浴条件下目标化合物的产率均可以达到80％以上，其中油浴温度为105℃反应的收率最佳。作为优选方案，

作为优选方案，所述经柱层析分离后获得的结果显示：在反应4h后，产率即可到达71％以上；反应10h之后，反应的收率最佳；继续延长反应时间，目标化合物的产率并没有增加。

作为优选方案，所述2-卤代α,β-不饱和炔酮中的取代基卤素原子X可以为F，Cl，Br。

作为优选方案，所述取代基R，可以是带有给电子基团的取代基Me，OMe，C

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种色酮类化合物的合成方法，具备以下

有益效果：

1、本发明解决原料醇购买困难价格昂贵的问题，可以降低购买原料醇的费用。这有助于实验室和研究者节约成本，使研究经费得到更有效的利用；通过优化合成路线和提高合成效率，可以减少原料醇的使用量。这有助于减少对有限资源的依赖，提高实验室的可持续性，并减少对环境的影响。

2、本发明合成方法具有较好的普适性，节省时间和资源，而不需要为每个化合物开发独立的合成路线。2-溴代α,β-不饱和炔酮与苯并噻吩-2-甲醇反应所得色酮类化合物3位噻吩环上成功连接苯环取代基团形成苯并噻吩结构，串联合成方法具有较好的普适性，适用于多种取代类型的官能团引入色酮母核3位噻吩环上。

附图说明

图1为本发明合成路线结构示意图；

图2为本发明

图3为本发明

图4为本发明

图5为本发明

图6为本发明

图7为本发明

图8为本发明

图9为本发明

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种3-杂环取代色酮衍生物的合成方法进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。

实施例1

本合成路线以醇为底物，2-卤代α,β-不饱和炔酮化合物为原料，通过碱的作用，合成得到一种色酮类化合物，硫色酮化合物合成方式如下：

取化合物1q 0.5mmol和糠基硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离的黄色固体化合物3q，产率91％。

化合物3q的核磁共振氢谱和质谱表征数据如下：

2-(4-methoxyphenyl)-4H-chromen-4-one(3q)The compound was purified bycolumn chromatography(silica gel,PE/EtOAc＝10/1v/v):115mg,91％yield；yellowsolid,mp 96–101℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.52(d,J＝8.0Hz,1H),7.62(m,4H),7.53(t,J＝8.0Hz,1H),7.20(s,1H),7.00(d,J＝8.0Hz,2H),3.87(s,3H)；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ180.9,161.8,152.8,137.6,131.5,130.8,128.7,128.5,128.3,127.6,126.4,122.1,114.6,55.5.HRMS m/z(ESI)calcd for C16H12O3,(M+H)+253.0860；found,253.0865.核磁数据分析表明：成果合成得到硫代色酮衍生物。

实施例2

本合成路线以醇为底物，2-卤代α,β-不饱和炔酮化合物为原料，通过碱的作用，合成得到一种色酮类化合物，硫色酮化合物合成方式如下：

取化合物1q 0.5mmol和糠基硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离的黄色固体化合物3q，产率91％。

色酮类化合物中3-取代色酮化合物合成方式如下：

以化合物1p 0.5mmol和烯丙硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离洗脱剂：PE/EtOAc＝10/1,6/1,v/v的黄色液体，化合物3p，产率92％。

化合物3p的核磁共振氢谱和质谱表征数据如下：

3-allyl-2-phenyl-4H-thiochromen-4-one(3p)The compound was purified bycolumn chromatography(silica gel,PE/EtOAc＝10/1v/v):128mg,92％yield；yellowliquid,mp.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.57(d,J＝8.0Hz,1H),7.53(m,8H),5.93(m,1H),4.96(d,J＝12.0Hz,1H),4.87(d,J＝16.0Hz,1H),3.33(d,J＝4.0Hz,2H)；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ179.6,149.6,137.5,136.4,136.0,132.7,131.2,130.4,129.4,129.2,128.5(2C),127.3,125.6,115.3,32.9.HRMS m/z(ESI)calcd for C8H14SO,(M+H)+279.0838；found,279.0835.

本发明需要进一步解释说明的是：核磁数据分析表明：2-溴代α,β-不饱和炔酮与糠硫醇反应所得硫色酮类化合物3位烯丙基的引入成功，与常规目标化合物相比3p为液体，该合成方法具有较好的普适性，适用于多种类型的官能团引入色酮母核3位，同时也为构建3位官能团化的硫色酮骨架提供了新思路。

实施例3

本合成路线以醇为底物，2-卤代α,β-不饱和炔酮化合物为原料，通过碱的作用，合成得到一种色酮类化合物，硫色酮化合物合成方式如下：

取化合物1q 0.5mmol和糠基硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离的黄色固体化合物3q，产率91％。

色酮类化合物3o合成方式如下：

以化合物1o 0.5mmol和烯丙醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离，洗脱剂：PE/EtOAc＝10/1,6/1,v/v的黄色固体，化合物3o，产率89％。

化合物3o的核磁共振氢谱和质谱表征数据如下：

3-allyl-2-phenyl-4H-chromen-4-one(3o)The compound was purified bycolumn chromatography(silicagel,PE/EtOAc＝10/1v/v):117mg,89％yield；yellowsolid,mp 86–91℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.57(d,J＝8.0Hz,1H),7.53(m,8H),5.93(m,1H),4.96(d,J＝12.0Hz,1H),4.87(d,J＝16.0Hz,1H),3.33(d,J＝4.0Hz,2H)；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ179.6,149.6,137.5,136.4,136.0,132.7,131.2,130.4,129.4,129.2,128.5(2C),127.3,125.6,115.3,32.9.HRMS m/z(ESI)calcd for C18H14O2,(M+H)+263.1067；found,263.1067.

本发明需要解释说明的是核磁数据分析表明：2-溴代α,β-不饱和炔酮与糠醇反应所得色酮类化合物3位烯丙基的引入成功，与目标化合物3p相比3o为固体，“一锅法”串联合成方法具有较好的普适性，适用于多种类型的官能团引入色酮母核3位。

实施例4

本合成路线以醇为底物，2-卤代α,β-不饱和炔酮化合物为原料，通过碱的作用，合成得到一种色酮类化合物，硫色酮化合物合成方式如下：

取化合物1q 0.5mmol和糠基硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离的黄色固体化合物3q，产率91％。色酮类化合物的合成包括3-噻吩色酮化合物，反应方式如下：

在100ml圆底烧瓶中加入2-乙酰基噻吩(5mmol)、10倍硼氢化钠(25mmol)、溶剂为甲醇，由于氧化还原反应较为剧烈因此在冰浴条件下磁力搅拌反应3h即可生成相对应的醇。反应完毕后，经减压浓缩后除去溶剂甲醇，滤液用乙酸乙酯和水反复萃取3次，收集上层乙酸乙酯层点板薄层色谱TLC，通过化合物极性的差别在TLC上出现不同高度的点。暗箱式紫外分析仪中观察所得原料醇为极性比较大的化合物，萃取后收集的滤液再次经减压浓缩后除去乙酸乙酯，残余物经柱层析分离以除去反应过程中生成的盐类等不溶物质最终获得化合物(S/R)-1-(2-噻吩)乙醇，洗脱剂：PE/EtOAc＝3/1,1/1,v/v，得浅黄色液体，化合物产率97％；再以化合物1m 0.5mmol和(S/R)-1-(2-噻吩)乙醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离，洗脱剂：PE/EtOAc＝10/1,6/1,v/v，的黄色固体，化合物3m，产率92％。

化合物3m的的核磁共振氢谱和质谱表征数据如下：

3-(2-ethylthiophen-3-yl)-2-phenyl-4H-chromen-4-one(3m)Thecompound waspurified by column chromatography(silica gel,PE/EtOAc＝10/1v/v):153mg,92％yield；yellow solid,mp 109–114℃.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.28(d,J＝8.0Hz,1H),7.71(t,J＝8.0Hz,1H),7.55(d,J＝8.0Hz,1H),7.36(m,6H),7.16(d,J＝4.0Hz,1H),6.86(d,J＝4.0Hz,1H),2.53(m,1H),2.26(m,1H)0.97(t,J＝8.0Hz,3H)；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ177.5,161.6,156.0,145.0,133.7,133.3,130.2,129.8,128.8,128.1,128.0,126.3,125.1,123.2,122.1,117.9,117.8,21.9,15.2.HRMS m/z(ESI)calcd for C21H16SO2,(M+H)+333.0944；found,333.0947.

本发明需要进一步解释说明的是：核磁数据分析表明：2-溴代α,β-不饱和炔酮与(S/R)-1-(2-噻吩)乙醇反应所得色酮类化合物3位噻吩环上成功连接乙基取代基团，“一锅法”串联合成方法具有较好的普适性，适用于多种取代类型的官能团引入色酮母核3位呋喃环和噻吩环上(化合物3m噻吩环上引入乙基，化合物3n噻吩环上引入苯环，化合物3e呋喃环上引入苯环，化合物3d呋喃环上引入甲基)，为构建3位官能团化的色酮骨架提供了新思路，同时也为难获取的醇类化合物找到简便合成方法可通过化学方法制取。

实施例5

本合成路线以醇为底物，2-卤代α,β-不饱和炔酮化合物为原料，通过碱的作用，合成得到一种色酮类化合物，硫色酮化合物合成方式如下：

取化合物1q 0.5mmol和糠基硫醇0.7mmol作为实验过程中的反应底物，加入一滴三丁基膦作为催化剂，适量二甲基亚砜作为溶剂，在室温条件下磁力搅拌反应2h后，直接在同一反应体系中加入二倍当量的碳酸钾1mmol，添加氮气保护装置并连续抽放气五次以除去氧气后，将圆底烧瓶置于105℃油浴锅中磁力搅拌反应10h之后，经硅胶柱层析分离的黄色固体化合物3q，产率91％。

选择的溶剂为可以为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜等溶剂。

油浴锅温度可以100℃、105℃及110℃油浴条件下目标化合物的产率均可以达到80％以上，其中油浴温度为105℃反应的收率最佳。

经柱层析分离后获得的结果显示：在反应4h后，产率即可到达71％以上；反应10h之后，反应的收率最佳；继续延长反应时间，目标化合物的产率并没有增加。

2-卤代α,β-不饱和炔酮中的取代基卤素原子X可以为F，Cl，Br。

取代基R，可以是带有给电子基团的取代基Me，OMe，C