一种4-硒代甲氧基萘的制备方法
阅读说明：本技术 一种4-硒代甲氧基萘的制备方法 (Preparation method of 4-seleno-methoxynaphthalene ) 是由 宋增强 陈瑶 吕梦霞 高怡 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种4-硒代甲氧基萘类化合物的制备方法,包括：在DCM溶剂中,用PIFA为氧化剂,以1-甲氧基萘和二硒醚类化合物为底物,在室温下合成4-硒代甲氧基萘。本发明反应原料廉价易得,制备方法简单,用PIFA作氧化剂,反应成本低,反应时间短,产率高,操作简单,适用于不同类型的4-硒代甲氧基萘类化合物的合成。本发明方法可用于合成一系列的4-硒代甲氧基萘,合成的产物不仅可作为中间化合物,用于进一步构筑复杂的活性化合物；同时该类化合物具有极大的药物活性潜力。(The invention discloses a preparation method of a 4-selenomethoxynaphthalene compound, which comprises the following steps: in DCM solvent, PIFA is used as oxidant, 1-methoxy naphthalene and diselenide compound are used as substrate, 4-seleno methoxy naphthalene is synthesized at room temperature. The invention has cheap and easily obtained reaction raw materials, simple preparation method, low reaction cost, short reaction time, high yield and simple operation by using the PIFA as the oxidant, and is suitable for synthesizing different types of 4-seleno methoxy naphthalene compounds. The method can be used for synthesizing a series of 4-selenomethoxynaphthalene, and the synthesized product can be used as an intermediate compound for further constructing a complex active compound; meanwhile, the compounds have great medicinal activity potential.)
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种通过区域选择性硒化制备4-硒代甲氧基萘的方法。
背景技术
萘及其衍生物作为核心骨架分布于大量天然产物和药物活性分子中，其在合成化学、药物化学、农业化学和材料学中广泛应用。硒是人体中非常重要的元素，含硒化合物广泛分布于生物活性化合物、药物化合物、天然产物和功能材料中。由于萘衍生物和含硒化合物在不同领域的重要应用，合成新型硒代萘衍生物吸引着合成化学家的兴趣。直接碳氢键官能团化被认为是一种直接、原子经济性的构筑化合物的方法。基于此策略，不同种类的萘衍生物直接硒化的方法被广泛探索。
1-甲氧基萘作为萘衍生物的一类，其直接官能团化的方法也被大量研究。2014年，Borah研究组首次报道了1-甲氧基萘碳4位直接硒化合成硒代甲氧基萘的方法。该方法以六氟锑酸银为催化剂，水合醋酸铜为氧化剂，在120℃反应。据我们所知，目前尚无有关合成4-硒代甲氧基萘的其它报道。随着人类对环境保护和减少能源消耗意识的提高，发展环境友好、操作简便的合成方法吸引了大量有机合成化学家的兴趣。因此，发展非金属试剂促进的室温下1-甲氧基萘碳4位直接区域选择性硒化合成4-硒代甲氧基萘的方法就显得尤为重要和迫切。该方法的建立不仅在合成化学中具有重要的意义和价值；同时将进一步促进4-硒代甲氧基萘类化合物生物活性的全面研究，发现新的药物活性化合物。
发明内容
本发明提供一种以PIFA(二(三氟乙酰氧基)碘代苯)为氧化剂，以1-甲氧基萘和二硒醚类化合物为原料的直接合成4-硒代甲氧基萘的方法，该方法原料易得，制备方法简单。
一种4-硒代甲氧基萘类化合物的制备方法，包括：在溶剂中，室温下，以PIFA为氧化剂，1-甲氧基萘和二硒醚进行反应，反应结束后经过后处理得到所述的4-硒代甲氧基萘；
所述的4-硒代甲氧基萘的结构如式(I)～(III)任一个所示：
式(I)～(III)中，R1为氢、C1～C4烷基、卤素或氰基；R2为C1～C4烷基。
所述的1-甲氧基萘的结构如式(IV)所示：
所述的二硒醚类化合物的结构如式(V)～(VII)任一个所示：
式(V)～(VII)中，R1为氢、C1～C4烷基、卤素或氰基；R2为C1～C4烷基。
优选地，所述的1-甲氧基萘与所述的二硒醚类化合物的摩尔比为：1:2，以提高反应的产率。减少二硒醚的量会使反应产率降低。
所述的1-甲氧基萘与所述的氧化剂PIFA的摩尔比为1:1.0，以提高反应的产率。减少氧化剂的量会使反应产率降低。
1-甲氧基萘和二硒醚的反应溶剂为二氯甲烷。其它种类的溶剂，包括极性溶剂和非极性溶剂均使反应产率降低或无产物生成。
所述的合成的反应方程式为：
作为优选，R1为氢、甲基、氯、溴或氰基；R2为乙基。
所述的合成反应原理为：PIFA与二硒醚反应生成硒基自由基和三氟乙酰氧基碘苯自由基。硒基自由基亲电进攻1-甲氧基萘碳4位生成硒代自由基中间体。该自由基被三氟乙酰氧基碘苯自由基氧化，生成硒代阳离子中间体。阳离子中间体去质子化生成最终产物4-硒代甲氧基萘。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明方法以1-甲氧基萘与二硒醚为原料，通过区域选择性硒化合成了4-硒代甲氧基萘。反应原料廉价易得，制备方法简单；以PIFA为氧化剂，廉价易得，因此反应成本低。反应在室温下空气气氛中进行，因此操作简单。反应时间短，产率高。本发明方法可适用于合成不同种类的4-硒代甲氧基萘。
具体实施方式
下面结合实施例来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。
实施例1
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二苯二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。10分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(5％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物50.1mg，产率为80％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.36–8.31(m,2H),7.90(d,J＝8.0Hz,1H),7.55–7.49(m,2H),7.23–7.21(m,2H),7.17–7.12(m,3H),6.80(d,J＝8.0Hz,1H),4.04(s,3H)ppm；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ156.96,136.56,135.47,133.46,129.61,129.05,128.11,127.60,126.46,125.88,125.65,122.44,118.45,104.22,55.60ppm。
实施例2
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二苯二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.4mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。5小时后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(5％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物50.1mg，产率为80％，反应过程如下式所示：
实施例3
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二苯二硒醚(0.24mmol)、PIFA(0.4mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。1.5小时后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(5％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物32.6mg，产率为52％，反应过程如下式所示：
实施例4
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二苯二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和三氟乙醇(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。15分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(5％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物42.6mg，产率为68％，反应过程如下式所示：
实施例5
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二苯二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和六氟异丙醇(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。15分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(5％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物45.7mg，产率为73％，反应过程如下式所示：
实施例6
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二苯二硒醚(0.4mmol)、二乙酰氧基碘苯(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。24小时后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(5％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物26.3mg，产率为42％，反应过程如下式所示：
实施例7
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二溴苯基二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。10分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(100％的石油醚)，得到产物62.8mg，产率为80％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(dd,J＝6.3,3.3Hz,1H),8.27(dd,J＝6.4,3.2Hz,1H),7.98(d,J＝7.9Hz,1H),7.55–7.48(m,3H),6.94(td,J＝7.6,1.4Hz,1H),6.89–6.83(m,2H),6.44(dd,J＝7.9,1.3Hz,1H),4.07(s,3H)ppm；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ157.61,138.03,136.91,135.73,132.44,129.11,128.10,127.96,127.65,126.57,126.52,125.86,122.54,122.04,117.58,104.41,55.66ppm。
实施例8
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二间氯苯基二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。10分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(100％的石油醚)，得到产物50.8mg，产率为73％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35–8.29(m,2H),7.92(d,J＝8.0Hz,1H),7.57–7.50(m,2H),7.19(s,1H),7.11–7.01(m,3H),6.80(d,J＝8.0Hz,1H),4.04(s,3H)ppm；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ157.30,137.18,135.55,135.40,134.80,129.94,128.85,127.92,127.80,127.30,126.53,125.96,125.77,122.54,117.45,104.22,55.60ppm。
实施例9
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二间氰基苯基二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。1小时后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(100％的石油醚)，得到产物40.6mg，产率为60％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.36–8.33(m,1H),8.26–8.23(m,1H),7.93(d,J＝8.0Hz,1H),7.56–7.51(m,2H),7.38–7.35(m,3H),7.19(t,J＝7.9Hz,1H),6.83(d,J＝8.0Hz,1H),4.06(s,3H)ppm；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ157.69,137.68,135.96,135.30,133.07,131.83,129.34,129.18,128.04,127.62,126.66,125.94,122.76,118.37,116.45,113.14,104.30,55.68ppm。
实施例10
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二对溴苯基二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。30分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(100％的石油醚)，得到产物66.7mg，产率为85％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.35–8.33(m,1H),8.30–8.29(m,1H),7.90(d,J＝7.9Hz,1H),7.55–7.51(m,2H),7.24(d,J＝8.4Hz,2H),7.06(d,J＝8.4Hz,2H),6.79(d,J＝7.9Hz,1H),4.04(s,3H)ppm；13C NMR(151MHz,CDCl3)δ157.18,136.84,135.28,132.59,131.99,130.98,127.89,127.76,126.50,125.74,122.54,119.75,117.82,104.18,55.59ppm。
实施例11
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二对甲基苯基二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。10分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(100％的石油醚)，得到产物52.4mg，产率为80％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35–8.30(m,2H),7.85(d,J＝8.0Hz,1H),7.55–7.48(m,2H),7.16(d,J＝8.0Hz,2H),6.98(d,J＝7.9Hz,2H),6.78(d,J＝8.0Hz,1H),4.02(s,3H),2.26(s,3H)ppm；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ156.70,135.94,135.87,135.30,130.27,129.89,129.26,128.02,127.49,126.41,125.58,122.40,119.15,104.20,55.57,20.94ppm。
实施例12
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二乙基二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。10分钟后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(100％的石油醚)，得到产物43.0mg，产率为81％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.28(d,J＝8.3Hz,1H),8.20(d,J＝8.2Hz,1H),7.77(d,J＝7.9Hz,1H),7.63(t,J＝7.5Hz,1H),7.55(t,J＝7.5Hz,1H),6.94(d,J＝7.9Hz,1H),3.98(s,3H),2.87–2.83(m,2H),1.25(t,J＝7.3Hz,3H)ppm；13C NMR(151MHz,DMSO)δ155.27,134.69,134.06,127.33,125.64,125.55,122.12,118.29,104.85,55.70,21.39,15.35ppm。
实施例13
4mL的反应瓶中分别加入1-甲氧基萘(0.2mmol)、1,2-二(吡啶-4-基)二硒醚(0.4mmol)、PIFA(0.2mmol)和DCM(2.0mL)，室温搅拌。TLC跟踪检测反应。6小时后，反应结束。反应体系中加入水和二氯甲烷，分离有机层。用二氯甲烷将水层洗两次，结合所有有机层，并用水洗两次。有机层用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(50％的乙酸乙酯石油醚溶液)，得到产物37.7mg，产率为60％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振分析：
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.36–8.34(m,1H),8.21–8.18(m,3H),7.94(d,J＝7.9Hz,1H),7.54–7.53(m,2H),6.98(d,J＝5.1Hz,2H),6.84(d,J＝7.9Hz,1H),4.07(s,3H)ppm；13CNMR(151MHz,CDCl3)δ157.88,148.59,147.62,138.03,135.46,128.18,127.66,126.62,126.03,123.23,122.74,115.13,104.32,55.72ppm。
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