[發明專利]一種催化合成13?芳基四氫二苯并[b，i]氧雜蒽類衍生物的方法

有效

• 申請號: 201610214755.0
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105777701B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 岳彩波;王楠楠;吳勝華;儲昭蓮
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C07D311/78
• 分類號: C07D311/78;B01J31/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于有機化學合成技術領域，具體涉及一種催化合成13-芳基四氫二苯并[b，i]氧雜蒽類衍生物的方法。

背景技術

由于蒽的骨架結構廣泛存在于許多具有生物活性的天然化合物中，而且不同的結構呈現不同的性能，不同的空間結構顯現不同的生物活性，所以氧雜蒽，特別是苯并氧雜蒽類衍生物具有廣泛的生理活性和藥理活性，比如它具有抗病毒、抗炎、抗腫瘤、抗菌等特性，并且在光學治療及肌弛緩劑引起的偏癱方面也有很好的功效。近年來，人們對于苯并氧雜蒽類化合物的制備方法進行了大量的研究，其中研究較多的是方法是通過芳香醛與2-羥基-1，4-萘醌的縮合，用于該反應的催化劑有H₂SO₄、對甲苯磺酸等無機或有機酸。但采用傳統的酸催化劑普遍存在反應時間長、產率不夠高、有毒有害、后處理繁瑣、環境污染嚴重等缺點。因此，開發一種綠色、高效、方便快捷地合成苯并氧雜蒽類衍生物的方法成為許多有機合成工作者普遍關注的問題。

離子液體是由一種含氮雜環的有機陽離子和一種無機或有機陰離子組成的液態鹽類。在有機合成中，它與傳統的有機溶劑相比，具有不揮發、溶解能力強、不易燃、可以為反應提供一個全離子環境等特點，近年來離子液體作為溶劑在有機合成中得到了廣泛的應用。比如國內的紀順俊等在離子液體[Bmim]BF₄作為反應溶劑中可以有效地催化芳香醛與2-羥基-1，4-萘醌來合成13-芳基四氫二苯并[b，i]氧雜蒽類衍生物。但由于離子液體[Bmim]BF₄屬于中性離子液體，在反應中只起到反應溶劑的作用，導致其用量較大且反應所需時間較長(A green and efficient synthesis of 13-aryl-5，7，12，14-tetrahydrodibenzo[b，i]xanthene-5，7，12，14(13H)-tetraone derivatives in ionic liquid[J]，Chinese Journal of Chemistry，2009，27：1563～1568)。

酸性離子液體作為一種功能化離子液體由于具有較好的熱穩定性、分布均勻的酸性位點及易與產物分離回收等優點而被運用到芳香醛與2-羥基-1，4-萘醌合成13-芳基四氫二苯并[b，i]氧雜蒽類衍生物的縮合反應中。比如Hamid Reza Shaterian等首先以含有HSO₄^-的硫酸氫化2-哌啶鎓鹽離子液體作為催化劑，無溶劑條件下可以高效地催化芳香醛和2-羥基-1，4-萘醌發生縮合反應合成出一系列的13-芳基四氫二苯并[b，i]氧雜蒽類衍生物，該方法具有較高的反應收率、較短的反應時間和催化劑可以循環使用等特點。但由于上述酸性離子液體的酸度較低，催化劑在合成過程中的使用量非常大，其摩爾用量占芳香醛使用量的40％。為了提高酸性離子液體的酸度進而降低使用量，該課題組采用含有四個-SO₃H的高酸度離子液體作為催化劑，實驗結果發現：在催化劑摩爾用量僅為芳香醛使用量的10％、反應時間大大縮短的條件下，其相應產品的收率相差不大(Synthesis of benzoxanthene derivatives using acidic ionic liquids(BAILs)，2-pyrrolidonium hydrogen sulfate and(4-sulfobutyl)tris(4-sulfophenyl)phosphonium hydrogen sulfate[J]，Journal of Molecular Liquids，2011，162：95～99)。

上述方法中采用的都是含有環狀結構(哌啶環或咪唑環或苯環)的催化劑，它們的生物可降解性較差，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。另外，大量含有磷的離子液體進入水中后會帶來水體富營養化，進而影響水中動植物的生長。最后，上述合成方法雖然催化收率較高，沒有采用有機化合物作為反應溶劑，但是整個反應的后處理過程比較復雜，其中包括對產品13-芳基四氫二苯并[b，i]氧雜蒽類衍生物的水洗滌、重結晶等提純操作。這些復雜的過程也導致了原料循環使用率較低、耗能較高，在工業化生產中難以被大規模使用。

發明內容