2(5H)呋喃酮的合成

2(5H)-呋喃酮的合成

陈安会

化学化工学院科学教育专业2007级指导教师:刘全忠

摘要：2(5H)-呋喃酮是许多重要天然产物的基本结构单元，同时也是有机合成中的一类重要中间体。由于其内酯环的结构片段曾出现在一些抗病毒药物或其前体结构中，因此它的合成具有十分重要的价值。杂环化合物的研究也是当今药物研究中最具活力的领域之一，由于其衍生物具有广泛的生物活性，因而在医药和农药中有着广泛的应用。本文主要对其性质和合成方法进行研究。

关键词：2-（5H）-呋喃酮；性质；合成

The synthetic of 2 (5H) –furanone

Chen Anhui

Grade 2007, Science Education specialty,College of Chemistry and chemical

engineering, Directed by: Liu Quan-Zhong

Abstract:2(5H)-furanone widely present in a variety of biologically active natural products are utilized as valuable synthetic intermediates, and the compound is very important for that the lactone motif is present in natural products as well as organic synthetic intermediates. Many lactones also exhibit bioactivities and pharmarcutical activities. Herein the synthesis of 2 (5H)-furanone from furalehyde was described. Key words:2 (5H) –furanones; Properties; Synthesis

1 前言

2(5H)-呋喃酮是五元杂环类化合物，又名γ-羟丁烯酸内酯，其3，4，5位都可以存在取代基，而且还能形成稠环，尤其[3 ，4]位易于同苯环稠和。

含有2(5H)-呋喃酮结构的化合物广泛存在于天然产物中，研究发现此类化合物有广泛的生物活性，如抗菌、抗真菌、抗炎、抗病毒、抗癌等活性,近年来又发现其具有抑制细菌群体感应（quorum sensing；QS）的活性。随着研究的深入，2（5H）-呋喃酮类化合物表现出了潜在的药用价值和其它工业价值，因此此类化合物的合成方法受到重视和关注。

近年来，2（5H）-呋喃酮类化合成新方法的报道较多。根据合成策略不同主要可以分为两大类：一类是先引入取代基,最后一步发生成环反应合成2（5H）呋喃酮环；另一类则先合成五元内酯环，然后在五元内酯环上引入各种取代基，合成一系列衍生物。现在最新研究的合成呋喃酮环的方法有以下几种：

1 先引入取代基再成环法

1.1由金属催化剂介导的合成方法

由于金属催化剂的迅速发展,应用金属催化剂合成2（5H）-呋喃酮类化合物的文献报道较多，不同的研究小组不仅在金属催化剂的选择上各有特色，而且在起始原料的选择上都有所不同，显现出此类方法的优势。从而高效率、高产率地合成2(5H)-呋喃酮类化合物，其中把催化的合成方法最为常用。麻生明等用二氯化钯作为催化剂，2，3-联烯酸和烯基卤代物的偶联环化反应，反应经过了二价钯催化的氧钯化-碳钯化,重复地去氢化/钯氢化及β-脱卤钯化反应生成2（5H）-呋喃酮类化物。

如：

麻生明等发明一种合成2(5H)-呋喃酮化合物的新方法，即2,3-联烯酸在碘或卤化铜作用下经关环反应和羟基化反应合成一系列2（5H）-呋喃酮化合物。此方法具有以下优点：（1）原料易得，操作简单，后处理方便；(2) 反应收率较高；(3) 易于工业化生产。

在I2的催化下，将联烯酸酯氧化成呋喃酮类化合物时，溶剂的选择非常重要。经过不断的摸索与改进，发现以[V(乙腈)/V(水)=1:5]为溶剂，室温下反应,能使产率大幅提高，最高达到94%。(表1)

Ma等发明了一种“一锅法”合成5-烷基-2(5H)-呋喃酮的方法。起始原料为醛和3-硝基丙酸甲酯，反应在乙酸乙酯中进行,以Amberlyst A-21为催化剂，先发生Henry 反应,后经环合、消去得到5-取代2(5H)-呋喃酮，产率达到60%~90%。

2 先成环再引入取代基法

张熊禄等发现一种将糠醛转化为2（5H）-呋喃酮的新方法,即利用微波辐射的

方法,在通入氧气的条件下：将糠醛() 氧化成5-羟基-2（5H）-呋喃酮，并用手性助剂天然薄荷醇与之反应，合成5-（1-氧基）-2（5H）-呋喃酮，反应条件温和，产率60%。用此方法可以合成2（5H）-呋喃酮环后可以进行取代生成各种呋喃酮类化合物。

2 2（5H）-呋喃酮的性质

2.1 2（5H）-呋喃酮的物理性质

CAS：497-23-4

分子式：C

4H

4 O

2

分子质量：84.07

结构式：

中文名称：2(5H)-呋喃酮；γ-巴豆酰内酯;

英文名称：2(5H)-Furanone2-Butenoic acid, 4-hydroxy-, .gamma.-lactone,2-Butenoic acid. Gamma. –lactone delta., .alpha. beta. -Butenolide

2-Buten-4-olide.gamma.-Crotolactone

宏观物理性质

熔点 4-5 °C(lit.)

沸点 86-87 °C12 mm Hg(lit.)

密度 1.185 g/mL at 25 °C(lit.)