β-萘酚衍生的萘并呋喃合成研究進展

羅 娟，趙錦瑤，楊久明，于 歡，張富仁

（紹興文理學院 化學化工學院，浙江 紹興 312000）

近年來，含有萘并呋喃骨架化合物的生物活性已被廣泛研究，如可以作為干細胞因子抑制劑，煙堿型乙酰膽堿受體激動劑，抑制κB激酶抑制劑和核轉錄因子κB抑制劑等[1]。同時，萘并呋喃化合物在殺菌、抗菌、抗增殖、細胞毒性和抗氧化性等很多方面表現出了顯著的生物活性[2]。因此，含萘并呋喃骨架化合物的合成研究也成了人們研究的熱點課題。本研究對近年來由β-萘酚衍生的萘并呋喃化合物的合成方法進行簡單總結和評價。

1 β-萘酚衍生的萘并呋喃化合物的合成方法

1.1 以芳基硫化物為底物

2002年，Seo等[3]利用Friedel-Crafts反應，以苯為最初底物，通過兩步反應合成芳基硫醚化合物，進而以四氯化錫為催化劑催化合成萘并呋喃化合物。此方法以廉價易得的苯為原料合成萘并呋喃，并且可以推廣到苯并呋喃的合成，但是，實驗程序較為繁雜，催化劑為重金屬后處理困難，總合成產率偏低，不利于工業化生產。具體合成路線如下：

1.2 以硼酸衍生物為底物

2008年，Liu等[4]利用β-萘酚衍生的芳基醚化合物進行硼酸化，進而關環得到萘并呋喃化合物。該反應可以合成很多種萘并呋喃化合物，并且合成效率較高，大部分底物可以給出中等到優秀產率產物，但是對于萘并呋喃化合物的合成而言，催化劑[Pd(dppp)(H2O)2]2+(OTf-)2價格昂貴不易獲得，是該反應難以實際應用的主要問題，不利于規模化和工業化生產。另外，合成芳基醚是合成目標產物的關鍵因素，也具有一定的局限性。具體的合成路線如下：

1.3 以苯甲酰基溴為底物

Mashraqui課題組[5]以苯甲?；鍨榈孜?，通過兩步反應合成萘并呋喃衍生物。此反應經過β-萘酚與合適溴代酮的O-烷基化反應，然后在甲磺酸作用下發生環化反應生成萘并呋喃化合物，本實驗方法很好地利用了有機合成的特點，能得到理想結構的目標產物。通過本實驗方法可以實現一些結構特別含萘并呋喃化合物的合成，但是也存在明顯的缺點，即O-烷基化反應實驗條件不易控制，后處理不夠簡單，第二步反應產率太低，最高產率只有55%。

1.4 以β-萘酚衍生的炔化物為底物

2011年，Hu等[6]利用β-萘酚衍生的炔化物為底物，進行分子內的環化反應一步合成二取代萘并呋喃化合物。此反應避免了重金屬催化劑的使用，以PTC作為催化劑，實現了萘并呋喃化合物的廉價、快速、簡單的綠色合成方法，并且此種程序可以實現多種取代基萘并呋喃化合物的合成，是一種很好的實驗方法。具體合成路線如下：

但是，此種方法具有一定的局限性：底物價格昂貴獲得比較困難，具有某些特別取代基化合物的獲得也比較麻煩，難以實現規模化生產。

1.5 以α，β-不飽和硝基烯為底物

2011年，Kundu課題組[7]報道了利用α，β-不飽和硝基烯為底物，進行萘并呋喃化合物合成的方法。他們以三氟甲磺酸銦為催化劑，在90 ℃條件下反應8～15 h可以高產率地獲得多種取代基萘并呋喃化合物，此實驗方法底物α，β-不飽和硝基烯廉價易得，催化劑用量較少，操作簡單，可以得到不同類型的目標產物。此方法的不足之處是使用了不易處理的重金屬催化劑，反應時間較長并且有機溶劑對環境有較大的污染。

1.6 以炔醇為反應底物

2012年，Lingam等[8]在微波作用下，以炔醇為底物與β-萘酚反應，通過Claisen重排反應關環得到萘并呋喃衍生物。此方法巧妙地運用Mitsunobu反應和Claisen重排反應實現兩步法合成萘并呋喃化合物，是一種有效合成目標產物的方法，但是存在以下缺點：Mitsunobu反應的實驗催化劑價格較高，Claisen重排反應需要微波輔助，反應條件高不易控制，也不易實現規模化生產及工業化生產。除此之外，此合成程序的主要不足是產生的副產物與產物結構相似，給產物的分離帶來了困難，并且反應條件相對較高，在底物的拓展方面有待進一步的提高。具體合成路線如下：

另外，Yuan課題組[9]也能利用炔醇在鐵催化劑下與β-萘酚反應進行了萘并呋喃的合成，底物的普適性較好，可以適用于多種有酚衍生的呋喃化合物的合成，但不足之處也是使用了不易后處理的重金屬作為催化劑。Mishra課題組[10]也利用脂肪炔醇為底物進行萘并呋喃的合成，底物的普適性較好。此反應以Br?nsted酸對甲基苯磺酸為催化，避免了重金屬的應用，環境友好，但是反應溫度偏高。

1.7 以芳基乙炔和碘代苯為底物

Rao課題組[11]還利用萘酚和芳基乙炔為反應底物進行反應合成芳基烯衍生物，進而將其與碘代苯反應生成二芳基取代的萘并呋喃衍生物。反應中用三氟甲磺酸銦為催化劑，以甲苯為溶劑，在微波輔助下反應可以得到二芳基烯衍生物，隨后將其與碘代苯進行偶聯反應關環得到萘并呋喃化合物。此實驗方法設計比較巧妙，具有一定的創新性，可以較高產率地得到二芳基取代的萘并呋喃衍生物，是一種好的合成方法。反應路線如下：

但是，對于目標產物的合成而言，利用微波導致反應不易控制，對實驗設備要求增高，并且在偶聯反應中也用到了貴金屬催化劑，不利于反應的拓展應用。

2 結語

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斷更新，合成效率在不斷提高，并且底物的普適性在不斷增強，隨著科學的發展新的合成方法會不斷出現。另外，隨著該類化合物的應用范圍的不斷拓展，其合成方法將會進一步得到人們的重視。特別是隨著近年來材料科學的發展及萘并呋喃化合物在材料科學應用的不斷推廣，萘并呋喃及其衍生物的合成將會受到有機化學家和材料科學家的普遍關注。