苯并呋喃類化合物的合成及應(yīng)用

周上群，王許云

（青島科技大學(xué)化工學(xué)院，山東青島 266000）

苯并呋喃作為一類含氧雜環(huán)化合物的典型代表，苯并呋喃衍生物及其類似物廣泛存在于天然產(chǎn)物中。很多含有苯并呋喃結(jié)構(gòu)的化合物具有抗 HIV、抗腫瘤、抗真菌和延緩心血管老化的活性苯并呋喃類物質(zhì)[1]。迄今為止，已經(jīng)有30多種天然苯并呋喃類化合物進(jìn)行臨床應(yīng)用，人類也已經(jīng)在天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)3000多種苯并呋喃類化合物，有待于進(jìn)行臨床篩選。因此，苯并呋喃類化合物自發(fā)現(xiàn)以來，引起廣大科研工作者的關(guān)注。人們不僅從藥用植物與海洋生物中提取出苯并呋喃類化合物，還可從許多細(xì)菌與真菌代謝物中分離出來。隨著人們不斷的研究，在苯并呋喃的各個(gè)取代位置引入不同的官能團(tuán)，組成了一系列具有實(shí)用價(jià)值的衍生物，被不斷開發(fā)并應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域，對(duì)于疾病的醫(yī)治與人類的發(fā)展具有重要的意義。

1 苯并呋喃類化合物的應(yīng)用

苯并呋喃衍生物常見于多種具有生物活性的天然產(chǎn)物及藥物分子中（圖1），可通過分離手段得到，對(duì)治療各種疾病具有顯著的療效。例如：從野茉莉種子中分離的茉莉醇1、茉莉醇2（化合物1、2）可促進(jìn)雌性激素的合成，其已經(jīng)在治療女性因?yàn)榇菩约に厝狈?dǎo)致的疾病以及卵巢功能衰退等問題上取得較好的臨床表現(xiàn)，并且這種藥物具有價(jià)格便宜、治療效果好、見效快等優(yōu)點(diǎn)。

圖1 茉莉種子中分離出的茉莉醇結(jié)構(gòu)式

從丹參水溶液中提取出的丹酚酸C（化合物）對(duì)心肌缺血再給氧損傷具有保護(hù)作用（圖2）。2016年，復(fù)方丹參滴丸通過了美國(guó) FDA 的Ⅲ期臨床試驗(yàn)。

圖2 丹參中提取的丹酚酸結(jié)構(gòu)式

但是，從天然產(chǎn)物中提取分離出來的苯并呋喃衍生物的數(shù)量與產(chǎn)量是有限的。因此，可以通過有機(jī)化學(xué)合成方法進(jìn)行苯并呋喃類化合物的制備，提高其數(shù)量與產(chǎn)量，并可根據(jù)人類的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)合成。Chen 等設(shè)計(jì)并合成了能夠抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）增殖的苯并呋喃類化合物。Dixit等設(shè)計(jì)并合成了能夠抑制蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B 活性的化合物，分別為 4-羥基-5-乙?；讲⑦秽ɑ衔?）以及它的二聚產(chǎn)物（化合物5）（圖3）。

圖34 -羥基-5-乙?；讲⑦秽捌涠畚锝Y(jié)構(gòu)式

2 苯并呋喃衍生物合成新進(jìn)展

近年來，隨著催化化學(xué)的不斷發(fā)展，一些新的催化劑被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成中，苯并呋喃類衍生物的合成工藝也在不斷的發(fā)展。2018年，向佩等由一系列酚類與α-溴代苯乙酮在堿性條件下經(jīng)過醚化一步得到中間體，中間體在使用PPA（多聚磷酸）進(jìn)行催化從而脫水得到苯基苯并呋喃。并研究了 PPA存在下苯基萘并呋喃的異構(gòu)化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，通過控制反應(yīng)溫度，高選擇性地合成了一系列苯基取代產(chǎn)物。

盛回香等以廉價(jià)碘化亞酮為催化劑，鋅粉為助催化劑，催化對(duì)亞甲基苯醌與 1，1-偶氮雙（環(huán)己烷甲腈）和 H2O 三組分反應(yīng)，“一鍋法”快速合成了一系列含氰苯并呋喃酮結(jié)構(gòu)的化合物。發(fā)展了一種高效、簡(jiǎn)便的潛在生物活性的含氰苯并呋喃-2-酮類化合物的合成新方法。

2019 年，劉斌等，從 2，5-二羥基苯甲酸出發(fā)（圖4），經(jīng)與醇酯化、取代、傅克反應(yīng)、再水解得到目標(biāo)苯并呋喃類化合物，這是對(duì)5-羥基苯并呋喃-6-甲酸的合成方法的首次文獻(xiàn)報(bào)道。

圖45 -羥基苯并呋喃-6-甲酸的合成路線

3 結(jié)束語

苯并呋喃作為一類重要的有機(jī)化合物，廣泛存在于自然界的各種植物中，對(duì)醫(yī)學(xué)藥物方面具有突出的效果，因此一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。根據(jù)植物中苯并呋喃類化合物的結(jié)構(gòu)及治療效果，目前已有大量文獻(xiàn)報(bào)道合成方法以及在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，且市場(chǎng)需求量廣闊，因此探索此類化合物的生物活性對(duì)于新藥的研發(fā)具有重要意義。同時(shí)，對(duì)于高活性苯并呋喃化合物，需要尋求開發(fā)出更加綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益高的合成工藝。隨著相關(guān)制備工藝的深入開發(fā)，苯并呋喃類化合物在藥物開發(fā)及應(yīng)用方面會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景。