本发明涉及有机合成领域，具体的说，涉及了一种螺三烯酮与香豆素及其衍生物制备方法。
背景技术：
1、螺三烯酮与香豆素类化合物不仅是很多有机反应广泛使用的合成砌块，同时也广泛存在于多种天然产物、药物分子以及天然产物结构中，是化合物重要的生理活性中心。螺环化合物的传统合成方法主要包括：芳基氮正离子或亚砜离子的亲电取代取代反应；分子内自由基螺芳环化反应；分子内傅-克反应或迈克加成串联螺环化反应；过渡金属催化分子内脱芳基螺环化反应。香豆素类化合物主要通过炔酸酯类化合物的酰化/环化反应来构建香豆素骨架。
2、如授权公告号为cn107141248b的发明专利公开了一种可见光催化合成3-砜基螺环三烯酮化合物的方法，包括以下步骤：将原料n-芳基丙炔酰胺和亚磺酸溶解在乙腈/水混合溶剂中，然后加入光催化剂水溶伊红，在3w蓝色led可见光灯照射下，室温反应6至24小时,反应终止后分离提纯粗产物，得到3-砜基螺环三烯酮化合物。该方法采用可见光为能源、简单易得的亚磺酸为砜源，便宜的水溶伊红为光催化剂，以空气为氧化剂，在室温下实现了3-砜基螺环三烯酮的合成。又如授权公告号为cn115057840b的发明专利公开了一种3-酰基香豆素类化合物的合成新策略，提出一种以炔酸酯类化合物和酰基肟类化合物在可见光促进下的串联酰基化/环化反应，以ncr-介导的c-c键断裂策略合成各种结构的3-酰基香豆素类化合物，碳碳叁键的双官能化经历了亚胺基自由基的生成、酰基自由基的生成、酰基自由基进攻碳碳叁键、5-exo-trig环化和1，2-酯迁移的过程。但是上述方法中普遍存在步骤繁琐，制备特殊反应底物等问题。
技术实现思路
1、为了简化螺三烯酮与香豆素及其衍生物的制备步骤、提高反应效率、避免需要制备特殊反应底物，本发明所采用的技术方案是：一种螺三烯酮制备方法，具体包括以式1所示的苯丙炔酰胺为底物、以苯亚磺酸钠或取代的苯亚磺酸钠或甲基亚磺酸钠为添加剂，在可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应，分别生成式ⅴ、ⅵ、ⅶ所示的螺三烯酮，反应式如下：
2、
3、其中，r1包括烷基、苯基、取代的苯基、杂环；r2为氢、烷基、芳基、杂环、酰基；r3为烷基、卤素、苯基、取代的苯基、杂环、乙酰氧基、叔丁氧酰基氧基、对甲苯磺酰氧基、甲磺酰氧基或者三氟甲磺酰氧基；r4为烷基、卤素、芳基；r5为烷基、卤代烷基、环烷基、取代环烷基。
4、本发明还提供一种螺三烯酮衍生物的制备方法，具体包括以式3所示的苯丙炔胺为底物、以及苯亚磺酸钠或取代的苯亚磺酸钠为添加剂，可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应，生成式ⅷ、ⅸ所示的螺三烯酮衍生物，反应式如下：
5、
6、其中，取代基r1为烷基、苯基、取代的苯基、杂环；r2为氢、烷基、芳基、杂环、酰基；r3为烷基、卤素、苯基、取代的苯基、杂环、乙酰基、叔丁氧酰基基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基；r4为烷基、卤素、芳基。
7、本发明还提供一种香豆素的制备方法，具体包括以式2所示的苯丙炔酯为底物、以及苯亚磺酸钠或取代的苯亚磺酸钠为添加剂，可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应，生成式ⅹ、ⅺ所示的香豆素，反应式如下：
8、
9、
10、其中，取代基r1为烷基、苯基、取代的苯基、杂环；r2为烷基、卤素、苯基、取代的苯基、杂环、乙酰基、叔丁氧酰基基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基；r3为烷基、卤素、苯基、取代的苯基、杂环。
11、本发明还提供一种香豆素衍生物的制备方法，具体包括以式4所示的苯丙炔苄酯为底物、以及取代的苯亚磺酸钠为添加剂，可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应，生成式ⅰ所示的香豆素衍生物，反应式如下：
12、
13、其中，取代基r1为烷基、苯基、取代的苯基、杂环；r2为烷基、卤素、苯基、取代的苯基、杂环、乙酰基、叔丁氧酰基基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基、三氟甲磺酰基；r3为烷基、卤素、苯基、取代的苯基、杂环。
14、其中，在制备香豆素、香豆素衍生物、螺三烯酮、螺三烯酮衍生物时，可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应10h至30h，过滤、提取、干燥、减压蒸馏、纯化后得到上述物质。可见光包括白光，紫光、蓝光、绿光、黄光、红光。
15、光催化剂包括羰基类化合物、芴酮类、荧光素类、吖啶衍生物类、金属铱或者钌的配合物。有机溶剂包括醇类溶剂、乙腈、丙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、二氧六环、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、硝基甲烷、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜。
16、具体地，本发明提供的螺三烯酮与香豆素及其衍生物制备方法流程如下所示：
17、
18、螺三烯酮反应机理如下所示：
19、
20、香豆素反应机理如下所示：
21、
22、具体地，本文中，英文翻译如下所示：
23、9-thiotonone：9-噻吨酮，k2s2o8：过硫酸钾，ch3cn：乙腈，blue leds：蓝色led灯，edci：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，dmap：4-二甲氨基吡啶，dcm：二氯甲烷，rt：室温。
24、具体地，式1即底物1制备步骤和反应式如下：
25、苯胺衍生物(1.0mmol)，苯丙炔酸(1.2mmol)与n,n-二甲胺基吡啶(1.2mmol)于二氯甲烷中溶解，0℃下将edci{1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐}分批加入到反应液中，加完后撤去冰浴，室温搅拌反应直至苯胺衍生物完全消耗。反应混合物用h2o(5.0ml)和饱和nahco3(5.0ml)淬灭，然后用二氯甲烷进行萃取，二氯甲烷相以无水na2so4干燥，减压蒸馏去除溶剂，经硅胶柱层析法纯化(石油醚/乙酸乙酯)，纯化后得到丙炔酰胺底物1。
26、
27、底物1为苯丙炔酰胺。
28、式中，取代基r1可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基、三氟甲基和三氟甲氧基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；还可以是苯基、取代的苯基；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基。
29、r2可以是氢，烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；也可以是芳基，例如苯基以及取代的苯基；其中苯基上的取代基可以是烷基或者芳基；也可以是杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基；可以是酰基，如乙酰基、三氟乙酰基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基等。
30、r3可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；也可以是卤素，例如氟、氯、溴和碘；还可以是苯基、取代的苯基，其中苯基上的取代基可以是甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基或者卤素；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基；可以是乙酰氧基、叔丁氧酰基氧基、对甲苯磺酰氧基、甲磺酰氧基或者三氟甲磺酰氧基等。
31、式2即底物2制备步骤和反应式如下：
32、苯酚衍生物(1.0mmol)，苯丙炔酸(1.2mmol)与n,n-二甲胺基吡啶(1.2mmol)于二氯甲烷中溶解，0℃下将edci分批加入到反应液中，加完后撤去冰浴，室温搅拌反应直至苯胺衍生物完全消耗。反应混合物用h2o(5.0ml)和饱和nahco3(5.0ml)淬灭，然后用二氯甲烷进行萃取，二氯甲烷相以无水na2so4干燥，减压蒸馏去除溶剂，经硅胶柱层析法纯化(石油醚/乙酸乙酯)，纯化后得到丙炔酸酚酯底物2。
33、
34、底物2为苯丙炔酯。
35、式中，取代基r1可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基、三氟甲基和三氟甲氧基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；还可以是苯基、取代的苯基；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基。
36、r2可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；也可以是卤素，例如氟、氯、溴和碘；还可以是苯基、取代的苯基。其中苯基上的取代基可以是甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基或者卤素等；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基；可以是乙酰基、叔丁氧酰基基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基等。
37、式3即底物3制备步骤及方程式如下：
38、苄胺衍生物(1.0mmol)，苯丙炔酸(1.2mmol)与n,n-二甲胺基吡啶(1.2mmol)于二氯甲烷中溶解，0℃下将edci分批加入到反应液中，加完后撤去冰浴，室温搅拌反应直至苯胺衍生物完全消耗。反应混合物用h2o(5.0ml)和饱和nahco3(5.0ml)淬灭，然后用二氯甲烷进行萃取，二氯甲烷相以无水na2so4干燥，减压蒸馏去除溶剂，经硅胶柱层析法纯化(石油醚/乙酸乙酯)，纯化后得到丙炔酰胺底物3。
39、
40、底物3为苯丙炔胺。
41、式中，取代基r1可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基、三氟甲基和三氟甲氧基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；还可以是苯基、取代的苯基；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基。
42、r2可以是氢，烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；也可以是芳基，例如苯基以及取代的苯基；其中苯基上的取代基可以是烷基或者芳基；也可以是杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基；可以是酰基，如乙酰基、三氟乙酰基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基等。
43、r3可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；也可以是卤素，例如氟、氯、溴和碘；还可以是苯基、取代的苯基，其中苯基上的取代基可以是甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基或者卤素等；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基；可以是乙酰基、叔丁氧酰基基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基等。
44、式4即底物4制备步骤及反应式如下：
45、苄醇衍生物(1.0mmol)，苯丙炔酸(1.2mmol)与n,n-二甲胺基吡啶(1.2mmol)于二氯甲烷中溶解，0℃下将edci分批加入到反应液中，加完后撤去冰浴，室温搅拌反应直至苯胺衍生物完全消耗。反应混合物用h2o(5.0ml)和饱和nahco3(5.0ml)淬灭，然后用二氯甲烷进行萃取，二氯甲烷相以无水na2so4干燥，减压蒸馏去除溶剂，经硅胶柱层析法纯化(石油醚/乙酸乙酯)，纯化后得到丙炔苄酯底物4。
46、
47、底物4为苯丙炔苄酯。
48、式中，取代基r1可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基、三氟甲基和三氟甲氧基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；还可以是苯基、取代的苯基；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基。
49、r2可以是烷基，包括甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基等链状烷基取代基，以及环丙基、环丁基、环戊基等环状烷基取代基；也可以是卤素，例如氟、氯、溴和碘；还可以是苯基、取代的苯基，其中苯基上的取代基可以是甲基、乙基、丙基、甲氧基和三氟甲基或者卤素等；或者杂环，例如吡啶、呋喃、噻吩等取代基；可以是乙酰基、叔丁氧酰基基、对甲苯磺酰基、甲磺酰基或者三氟甲磺酰基等。
50、具体地，本发明中，光源的选择：可以是包括但不限于白光，紫光、蓝光、绿光、黄光、红光等。
51、光催化剂可以是羰基类化合物，包括但不限于二苯甲酮类，如二苯甲酮、米氏酮等；可以是噻吨酮类，如噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2-三氟甲基噻吨酮等；也可以是芴酮类，如9-芴酮，2,4-二氯-9-芴酮，4-氮杂-9-芴酮，2-溴-9-芴酮，3-溴-9-芴酮，4-溴-9-芴酮等；也可以是荧光素类，例如荧光素、四溴荧光素、荧光黄、伊红、伊红二钠盐、玫瑰红等。也可以是吖啶衍生物类，如吖啶、9-苯基吖啶、吖啶黄、n,n二甲基二吖啶硝酸盐、10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸盐等。
52、光催化剂也可以是金属铱或者钌的配合物，如，(4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(iii)六氟磷酸盐、三(2-苯基吡啶)合铱、[4,4'-双(1,1-二甲基乙基)-2,2'-联吡啶基-kn,kn]双[5-氟-2-(5-甲基-2-吡啶基-kn)苯基kc]铱六氟磷酸、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-甲基吡啶][2,2'-联(四叔丁基吡啶)]铱二(六氟磷酸)盐、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][2-2'-联(4-叔丁基吡啶)]铱六氟磷酸盐、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][1,10-菲罗啉]铱六氟磷酸盐、[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(iii)六氟磷酸盐、[2,2'-联(4-叔丁基吡啶)]双[2-(4-氟苯基)吡啶]铱(iii)六氟磷酸盐、(2,2'-联吡啶)双[2-(4-叔丁基苯基)吡啶]铱(iii)六氟磷酸盐、三联吡啶氯化钌六水合物、三(2,2'-联吡啶)二氯化钌、三(2,2'-联吡啶)钌二(六氟磷酸)盐、三(2,2'-联吡啶)钌二(四氟硼酸)盐、三(2,2'-联嘧啶)钌二(六氟磷酸)盐、三[4,4'-二叔丁基-(2,2')-联吡啶]钌(iii)二六氟磷酸盐、三(4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶)钌(ii)六氟磷酸盐、(2,2'-联吡啶)双(1,10-菲咯啉)钌(ii)双(六氟磷酸盐)、三(1,10-菲咯啉)钌(ii)双(六氟磷酸盐)等。
53、氧化剂可以是过硫酸盐，例如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸氢钾等，过氧单磺酸钾、过氧化二硫酸钾；也可以是过氧化物，如过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰、过氧化本甲酸叔丁酯、间氯过氧苯甲酸等。
54、反应溶剂包括但不限于醇类溶剂，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、乙二醇等；其它溶剂如乙腈、丙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、二氧六环、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、硝基甲烷、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜；以及上述溶剂与水的不同比例的混合物。
55、本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明提供的螺三烯酮与香豆素及其衍生物制备方法，采用廉价易得的苯丙炔酸以及酚、苯胺、苄醇或者苄胺为起始原料，来合成苯丙炔酸酚酯和苯丙炔酰胺底物，并以常见的噻吨酮类化合物为催化剂，过硫酸盐为氧化剂，在溶剂中以相应的光进行照射使反应进行，具有高效、底物普适、条件温和的优点，从而实现了简化螺三烯酮与香豆素及其衍生物的制备步骤、提高了反应效率、避免需要制备特殊反应底物的目的。
1.一种螺三烯酮的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的螺三烯酮与的制备方法，其特征在于：将所述底物和添加剂添加到有机溶剂中，可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应10h至30h，过滤、提取、干燥、减压蒸馏、纯化后得到上述螺三烯酮。
3.根据权利要求2所述的螺三烯酮与的制备方法，其特征在于：所述可见光包括白光，紫光、蓝光、绿光、黄光、红光，所述光催化剂包括羰基类化合物、芴酮类、荧光素类、吖啶衍生物类、金属铱或者钌的配合物；所述有机溶剂包括醇类溶剂、乙腈、丙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、二氧六环、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、硝基甲烷、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜。
4.一种螺三烯酮衍生物的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的螺三烯酮衍生物的制备方法，其特征在于：将所述底物和添加剂添加到有机溶剂中，可见光照射下，以过硫酸盐或过氧化物为氧化剂，加光催化剂进行光敏催化反应15h至25h，过滤、提取、干燥、减压蒸馏、纯化后分别得到上述螺三烯酮衍生物；
6.一种香豆素的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的香豆素的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的香豆素的制备方法，其特征在于：
9.一种香豆素衍生物的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的香豆素衍生物的制备方法，其特征在于：
