[發(fā)明專利]一種利用微通道反應(yīng)裝置合成含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010146587.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111233884B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭凱;丁曉娟;段金電;張磊;徐高晨;朱寧;方正;李振江
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: C07D493/10
• 分類號: C07D493/10;B01J19/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明公開了一種利用微通道反應(yīng)裝置合成含螺環(huán)1,3?茚二酮結(jié)構(gòu)的γ?丁內(nèi)酯的方法，其包括如下步驟：(1)將2?亞芐基?1,3?茚二酮類化合物、丙二酸環(huán)(亞)異丙酯溶于有機溶劑中，制成均相溶液A；(2)將催化劑、氧化劑溶于有機溶劑中，制成均相溶液B；(3)將均相溶液A和均相溶液B分別同時泵入微通道反應(yīng)裝置中的微混合器，混合后通入微反應(yīng)器進行反應(yīng)；(4)收集微反應(yīng)器的流出液，即得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明首次以2?亞芐基?1,3?茚二酮類化合物為底物制備新的含螺環(huán)1,3?茚二酮結(jié)構(gòu)的γ?丁內(nèi)酯，該方法避免使用酸性原料以及價格昂貴的金屬，使用的非金屬催化劑同樣具備優(yōu)異的催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微通道反應(yīng)裝置合成含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯的方法。

背景技術(shù)

含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯是大量天然產(chǎn)物及具有生理活性化合物的關(guān)鍵骨架和重要結(jié)構(gòu)單元，且具有潛在的抗腫瘤、抗菌和生長調(diào)節(jié)等作用。不僅如此，該類化合物還被廣泛應(yīng)用于染料、顏料以及半導(dǎo)體材料的合成，此外，在法醫(yī)化學中可用于指紋識別。發(fā)展該類化合物快速高效的合成方法是有機合成方法學需要解決的重要問題之一。

目前報道的制備該類含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯一般有兩種方法。第一種方法如路線1所示，肉桂酸酯溴代物與1H-茚-1,2,3-三酮通過兩步反應(yīng)環(huán)化合成α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯。該方法步驟繁瑣，需用到價格較貴的金屬銦、酯化過程用到的催化劑對甲苯磺酸易引起環(huán)境污染(Lee,Ka Young et al.,Bulletin of the Korean ChemicalSociety,2006,27(9),1489-1492.)。第二種方法如路線2所示，1H-茚-1,2,3-三酮，乙烯和CO在Ru₃(CO)₁₂催化下通過[2+2+1]環(huán)化合成螺環(huán)丁內(nèi)酯(Tobisu,Mamoru et al,Journalof the AmericanChemical Society,2000,122(51),12663-12674.)。該方法同樣需要用到價格昂貴的金屬催化劑Ru₃(CO)₁₂，且反應(yīng)時間長，所需條件苛刻，反應(yīng)效率低。

因此研究開發(fā)一種簡單高效的螺內(nèi)酯合成方法顯得尤為重要。目前，以2-亞芐基-1,3-茚二酮類化合物為底物合成含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯的方法未見文獻報道。

路線1

路線2

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用微通道反應(yīng)裝置合成含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的反應(yīng)步驟繁瑣、反應(yīng)時間長、酸廢水難處理、反應(yīng)效率低等問題，在不使用強酸和昂貴金屬催化劑的情況下，簡單高效的實現(xiàn)含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯的合成。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種利用微通道反應(yīng)裝置合成如式Ⅱ所示的含螺環(huán)1,3-茚二酮結(jié)構(gòu)的γ-丁內(nèi)酯的方法，其包括如下步驟：

(1)將式Ⅰ所示的2-亞芐基-1,3-茚二酮類化合物、丙二酸環(huán)(亞)異丙酯溶于有機溶劑中，制成均相溶液A；

(2)將催化劑、氧化劑溶于有機溶劑中，制成均相溶液B；

(3)將均相溶液A和均相溶液B分別同時泵入微通道反應(yīng)裝置中的微混合器，混合后通入微反應(yīng)器進行反應(yīng)；

(4)收集微反應(yīng)器的流出液(為有機相)，將有機相經(jīng)真空濃縮得到粗產(chǎn)物，將粗產(chǎn)物分離純化，即得產(chǎn)物；

式I、式Ⅱ中R¹為烷基、芳基、鹵素、酯基、硝基、羧基、氨基或氫；優(yōu)選地，R¹為氫。