β-萘酚衍生的萘并呋喃合成研究进展
2018-07-24赵锦瑶杨久明张富仁
罗 娟，赵锦瑶，杨久明，于 欢，张富仁
（绍兴文理学院 化学化工学院，浙江 绍兴 312000）
近年来，含有萘并呋喃骨架化合物的生物活性已被广泛研究，如可以作为干细胞因子抑制剂，烟碱型乙酰胆碱受体激动剂，抑制κB激酶抑制剂和核转录因子κB抑制剂等[1]。同时，萘并呋喃化合物在杀菌、抗菌、抗增殖、细胞毒性和抗氧化性等很多方面表现出了显著的生物活性[2]。因此，含萘并呋喃骨架化合物的合成研究也成了人们研究的热点课题。本研究对近年来由β-萘酚衍生的萘并呋喃化合物的合成方法进行简单总结和评价。
1 β-萘酚衍生的萘并呋喃化合物的合成方法
1.1 以芳基硫化物为底物
2002年，Seo等[3]利用Friedel-Crafts反应，以苯为最初底物，通过两步反应合成芳基硫醚化合物，进而以四氯化锡为催化剂催化合成萘并呋喃化合物。此方法以廉价易得的苯为原料合成萘并呋喃，并且可以推广到苯并呋喃的合成，但是，实验程序较为繁杂，催化剂为重金属后处理困难，总合成产率偏低，不利于工业化生产。具体合成路线如下：
1.2 以硼酸衍生物为底物
2008年，Liu等[4]利用β-萘酚衍生的芳基醚化合物进行硼酸化，进而关环得到萘并呋喃化合物。该反应可以合成很多种萘并呋喃化合物，并且合成效率较高，大部分底物可以给出中等到优秀产率产物，但是对于萘并呋喃化合物的合成而言，催化剂[Pd(dppp)(H2O)2]2+(OTf-)2价格昂贵不易获得，是该反应难以实际应用的主要问题，不利于规模化和工业化生产。另外，合成芳基醚是合成目标产物的关键因素，也具有一定的局限性。具体的合成路线如下：
1.3 以苯甲酰基溴为底物
Mashraqui课题组[5]以苯甲酰基溴为底物，通过两步反应合成萘并呋喃衍生物。此反应经过β-萘酚与合适溴代酮的O-烷基化反应，然后在甲磺酸作用下发生环化反应生成萘并呋喃化合物，本实验方法很好地利用了有机合成的特点，能得到理想结构的目标产物。通过本实验方法可以实现一些结构特别含萘并呋喃化合物的合成，但是也存在明显的缺点，即O-烷基化反应实验条件不易控制，后处理不够简单，第二步反应产率太低，最高产率只有55%。
1.4 以β-萘酚衍生的炔化物为底物
2011年，Hu等[6]利用β-萘酚衍生的炔化物为底物，进行分子内的环化反应一步合成二取代萘并呋喃化合物。此反应避免了重金属催化剂的使用，以PTC作为催化剂，实现了萘并呋喃化合物的廉价、快速、简单的绿色合成方法，并且此种程序可以实现多种取代基萘并呋喃化合物的合成，是一种很好的实验方法。具体合成路线如下：
但是，此种方法具有一定的局限性：底物价格昂贵获得比较困难，具有某些特别取代基化合物的获得也比较麻烦，难以实现规模化生产。
1.5 以α，β-不饱和硝基烯为底物
2011年，Kundu课题组[7]报道了利用α，β-不饱和硝基烯为底物，进行萘并呋喃化合物合成的方法。他们以三氟甲磺酸铟为催化剂，在90 ℃条件下反应8～15 h可以高产率地获得多种取代基萘并呋喃化合物，此实验方法底物α，β-不饱和硝基烯廉价易得，催化剂用量较少，操作简单，可以得到不同类型的目标产物。此方法的不足之处是使用了不易处理的重金属催化剂，反应时间较长并且有机溶剂对环境有较大的污染。
1.6 以炔醇为反应底物
2012年，Lingam等[8]在微波作用下，以炔醇为底物与β-萘酚反应，通过Claisen重排反应关环得到萘并呋喃衍生物。此方法巧妙地运用Mitsunobu反应和Claisen重排反应实现两步法合成萘并呋喃化合物，是一种有效合成目标产物的方法，但是存在以下缺点：Mitsunobu反应的实验催化剂价格较高，Claisen重排反应需要微波辅助，反应条件高不易控制，也不易实现规模化生产及工业化生产。除此之外，此合成程序的主要不足是产生的副产物与产物结构相似，给产物的分离带来了困难，并且反应条件相对较高，在底物的拓展方面有待进一步的提高。具体合成路线如下：
另外，Yuan课题组[9]也能利用炔醇在铁催化剂下与β-萘酚反应进行了萘并呋喃的合成，底物的普适性较好，可以适用于多种有酚衍生的呋喃化合物的合成，但不足之处也是使用了不易后处理的重金属作为催化剂。Mishra课题组[10]也利用脂肪炔醇为底物进行萘并呋喃的合成，底物的普适性较好。此反应以Brønsted酸对甲基苯磺酸为催化，避免了重金属的应用，环境友好，但是反应温度偏高。
1.7 以芳基乙炔和碘代苯为底物
Rao课题组[11]还利用萘酚和芳基乙炔为反应底物进行反应合成芳基烯衍生物，进而将其与碘代苯反应生成二芳基取代的萘并呋喃衍生物。反应中用三氟甲磺酸铟为催化剂，以甲苯为溶剂，在微波辅助下反应可以得到二芳基烯衍生物，随后将其与碘代苯进行偶联反应关环得到萘并呋喃化合物。此实验方法设计比较巧妙，具有一定的创新性，可以较高产率地得到二芳基取代的萘并呋喃衍生物，是一种好的合成方法。反应路线如下：
但是，对于目标产物的合成而言，利用微波导致反应不易控制，对实验设备要求增高，并且在偶联反应中也用到了贵金属催化剂，不利于反应的拓展应用。
2 结语
上述研究可以看出，萘并呋喃化合物衍生物的合成方法在不断更新，合成效率在不断提高，并且底物的普适性在不断增强，随着科学的发展新的合成方法会不断出现。另外，随着该类化合物的应用范围的不断拓展，其合成方法将会进一步得到人们的重视。特别是随着近年来材料科学的发展及萘并呋喃化合物在材料科学应用的不断推广，萘并呋喃及其衍生物的合成将会受到有机化学家和材料科学家的普遍关注。
