[發明專利]一種堿性離子液體催化合成4H?苯并[b]吡喃衍生物的方法

有效

• 申請號: 201510495879.6
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN105061385B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 沈智培;盧華
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市泰博化工科技有限公司
• 主分類號: C07D311/74
• 分類號: C07D311/74
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種堿性離子液體催化合成4H-苯并[b]吡喃衍生物的方法。

背景技術

4H-苯并[b]吡喃衍生物是一類非常重要的天然化合物，它有著非常重要的生物活性和廣泛的藥用價值，比如具有利尿、解痙作用，可作為抗凝血劑使用，并且對癌癥也有一定的治療效果。另外，它們也可以用作認知增強劑，治療神經退化性疾病，包括老年癡呆癥、肌萎縮性脊髓側索硬化癥、亨廷頓氏病、帕金森病等。目前，此類化合物的合成主要是通過醛、活潑亞甲基化合物與1，3-環己二酮化合物三組分“一鍋煮”的反應合成。但該方法通常在可揮發性有機溶劑下采用強堿、強酸作催化劑且需要較高的反應溫度才能進行，具有反應條件苛刻、反應時間長、收率低等缺點。因此，開發一種綠色、高效、方便快捷地合成4H-苯并[b]吡喃衍生物的方法成為許多有機合成工作者普遍關注的問題。

堿性功能化離子液體，特別是對水和空氣比較穩定的布朗斯特堿性離子液體，由于其具有種類多、活性位密度高、強度分布均勻、活性位不易流失等特點而被應用到芳香醛、活潑亞甲基化合物與1，3-環己二酮化合物三組分“一鍋煮”反應合成4H-苯并[b]吡喃衍生物的過程中。比如鞏凱等利用含有咪唑基結構的堿性離子液體[Bmim]OH作為催化劑，在室溫且催化劑用量為芳香醛摩爾量的5％時可以有效地催化芳香醛、丙二腈和1，3-環己二酮化合物反應合成4H-苯并[b]吡喃衍生物。離子液體催化劑除水后可以重復使用至少5次，其催化活性未有明顯減低(功能化離子液體的研究及其在催化反應中的應用[D]，鞏凱，南京理工大學，2009年，第60～69頁)。由于上述離子液體催化劑結構中含有咪唑環狀結構導致其可生物降解性差，不易通過目前使用最廣泛的生物處理工藝或生物自凈作用進行降解。為了解決上述存在的問題，應安國等采用以三乙烯二胺結構為基礎的堿性離子液體作為催化劑，在水相中可以有效地催化芳香醛、丙二腈和雙甲酮三組分反應合成4H-苯并[b]吡喃衍生物(一種四氫苯并吡喃及其衍生物的水相合成[J]，化學研究，2014，25(3)：247～253)。但該方法中所需要的催化劑制備過程比較復雜，需要采用“兩步”合成法。另外，催化劑循環使用前的處理過程也比較繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中利用堿性離子液體催化合成4H-苯并[b]吡喃衍生物過程中存在的離子液體不易生物降解、制備過程復雜、價格較高、循環使用前處理繁瑣等缺點，而提供一種易生物降解、制備過程簡便、廉價、循環使用過程簡單的堿性離子液體作綠色催化劑，乙醇水溶液作溶劑條件下催化合成4H-苯并[b]吡喃衍生物的方法。

本發明所使用的堿性離子液體催化劑的結構式為：

本發明所提供的一種堿性離子液體催化合成4H-苯并[b]吡喃衍生物的方法，其化學反應式為：

其中：反應中芳香醛(I)、丙二腈(II)和1，3-環己二酮化合物(III)的摩爾比為1：1：1，堿性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛的4～7％，以毫升計的反應溶劑90％乙醇水溶液的體積量為以毫摩爾計的芳香醛摩爾量的4～6倍，反應壓力為一個大氣壓，回流反應5～30min，反應結束后冷卻至室溫有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣真空干燥后得到純4H-苯并[b]吡喃衍生物(IV)。濾液無需任何處理直接用于下一次反應，可以重復使用至少6次，其產物產率未有明顯降低。

本發明所用的芳香醛為苯甲醛、鄰氯苯甲醛、對氯苯甲醛、對甲基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、對硝基苯甲醛、間硝基苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、對溴苯甲醛中的任一種。

本發明所用的1，3-環己二酮化合物為1，3-環己二酮和5，5-二甲基-1，3-環己二酮中的任一種。

本發明所使用的堿性離子液體催化劑的制備方法，見相關文獻(Biodiesel production by transesterification catalyzed by an efficient choline ionic liquid catalyst，Applied Energy，2013，108：333-339)。

本發明與其它堿性離子液體催化劑的合成方法相比，具有以下優點：

1、產物4H-苯并[b]吡喃衍生物的產率和純度均較高；

2、催化劑的結構比較簡單，可以生物降解，對環境友好；

3、原料利用率高，原子經濟性較好；

4、制備催化劑的原料廉價易得；