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2（5H)-呋喃酮结构单元广泛存在于天然产物中,且许多含有该结构单元的化合物具有杀菌、抗炎、抗癌、抗HIV等广泛生理活性。同时,含有吲哚结构的化合物大多具有多种药理活性和药理作用,广泛应用于在药物学、农药和材料科学等领域。但通过Pd催化2(5H)-呋喃酮衍生物进行分子内成环合成吲哚衍生物的研究尚无文献报道。
因此,我们以5-烷氧基-3,4-二卤-2（5H)-呋喃酮和含苯环的胺类化合物为原料,经迈克尔加成-消除反应先得到成环反应合成吲哚的原料,再试图通过金属钯催化进行分子内成环合成一系列吲哚环与呋喃酮环稠合的新化合物。但遗憾的是,并没有实现预期目标,而是意外的得到脱去卤素的带苯环胺类的呋喃酮衍生物,并且该脱卤产物在氧化剂作用下也未能获得预期的成环产物。
尽管如此,研究中意外发现了钯催化脱卤反应,脱卤产物在氧化剂PhI(OAc)2的作用下可发生碘代双官能化反应。实验中,所有新化合物（含中间体）均通过IR、UV、1H NMR、13C NMR、MS、元素分析及单晶衍射对其进行结构鉴定与表征,具体结果如下:
1.探究了5-烷氧基-3,4-二卤-2(5H)-呋喃酮(1a)～(1b)与12种含苯环的胺类的迈克尔加成-消除反应,合成了24个同时含有苯环和2(5H)-呋喃酮结构化合物(3a)～(3x),其中22个中间体为新化合物。
2.探究了5-烷氧基-4-胺基-3-卤-2(5H)呋喃酮(3)在CH3CN溶液中脱卤氢化反应,在催化剂Pd(PPh3)45 mol％、碱N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)20 equiv、反应温度150℃的温和条件下反应48 h,高产率(70％-99％)地合成了23个新的5-烷氧基-4-胺基-2(5H)呋喃酮化合物(4a)～(4w)。同时苯环上含有卤素时,反应体现了很好的选择性。脱卤反应机理研究表明,DIPEA兼做还原剂。
3.无钯催化剂条件下的条件下,5-烷氧基-4-胺基-3-卤-2(5H)呋喃酮(3)底物在CH3CN溶液中也能进行脱卤反应,最佳条件是碱Et3N12 equiv、温度150℃、反应时间21 h,但产率中等(30％-64％)。反应中Et3N兼做还原剂,5-烷氧基-4-胺基-3-卤-2(5H)呋喃酮的脱卤反应可能与其自身的反应性能有关。
4.以PhI(OAc)2氧化剂、无需催化剂,脱卤产物5-烷氧基-4-胺基-2(5H4)呋喃酮(4)可发生碘代双官能化反应,在PhI(OAc)21.5 equiv、溶剂CH3CN、温度70℃、反应40 h的最佳条件下,能以中等到较高的产率(57％-90％)合成19个新的化合物——5-烷氧基-4-胺基-3-碘-2（5H)-呋喃酮化合物(5a)～(5s)。
在上述研究的基础上,继续探索了Pd催化的分子内成环反应,但由于时间等各方面的的原因,成环反应始终未能探索成功。尽管如此,上述的研究工作为以后的探索提供了实践基础,同时为寻找具有一定生理活性的2(5H)-呋喃酮奠定了基础。