本发明涉及一种制备8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮的方法，具体的说是一种以2-甲氧基苯甲腈为原料制备8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮的方法。
本发明以2-甲氧基苯甲腈为起始原料，经过水解、还原等反应合成8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮。
背景技术：
8-甲氧基-2-萘酮是合成多巴胺(Dopamine)受体激动剂和5-羟色胺(Serotonin)受体抑制剂的重要起始原料。
8-甲氧基-2-萘酮的现有制备方法为：首先是合成2-甲氧基苯乙酸，接着2-甲氧基苯乙酸在催化剂催化下环合得到8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮。
关于2-甲氧基苯乙酸的相关文献报道主要有：
1948年Levine,Joseph等(Levine,Joseph et al.Preparation ofο-hydroxyphenylacetic acid.Journal of the American Chemical Society,70,1930；1948)报道了以α-羟基-2-甲氧基苯乙腈为原料合成了2-甲氧基乙酸。此方法的原料较昂贵。随后Ghosh,Somnath等(Ghosh,Somnath et al.Studies on oxygen heterocycles.Part 1.Acid catalyzed and photochemical reactions of some aryl diazo ketones.Tetrahedron,45(5),1441-6；1989)也以此原料合成了2-甲氧基乙酸，反应收率在72％左右。
1953年Hey,D.H.等(Hey,D.H.and Nagdy,K.A.Intermolecular acylation.III.The preparation and ring closure of theα-(methoxyphenyl)glutaric acids.Journal of the Chemical Society,1894-9；1953)报道了以2-甲氧基-α-氧-苯丙酸为原料合成了2-甲氧基乙酸。
1982年Shono,Tatsuya等(Shono,Tatsuya.Aryl acetic acid derivatives.DE3207506,1982-09-16)公开了以1-(2,2-二氯乙烯基)-2-甲氧基苯为原料合成了2-甲氧基乙酸。Huh,Dal Ho等(Huh,Dal Ho et al.An efficient method for one-carbon elongation of aryl aldehydes via their dibromoalkene derivatives.Tetrahedron,58(50),9925-9932；2002)也公开了以1-(2,2-二溴乙烯基)-2-甲氧基苯为原料，在四氢吡咯做溶剂的条件下，合成了2-甲氧基乙酸。
1998年Zhao,Mangzhu等(Zhao,Mangzhu et al.A novel chromium trioxide catalyzed oxidation of primary alcohols to the carboxylic acids.Tetrahedron Letters,39(30),5323-5326；1998)报道了以2-甲氧基苯乙醇为原料合成了2-甲氧基乙酸，产率较高，为98％，但所用的催化剂三氧化铬为致癌物且较贵；Tschane,David M.等(Tschane,David M.et al.Oxidation process of alcohols using periodic acid and chromium catalyst.WO9952850,1999-10-21)所公开的合成方法类似此文献，所用的催化剂为三氧化铬。1999年Zhao,Mangzhu等(Zhao,Mangzhu et al.Oxidation of Primary Alcohols to Carboxylic Acids with Sodium Chlorite Catalyzed by TEMPO and Bleach.Journal of Organic Chemistry,64(7),2564-2566；1999)报道了以2-甲氧基苯乙醇为原料，在2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基催化下，合成了2-甲氧基苯乙酸；Li,Jing等(Li,Jing et al.Oxidation of primary alcohols in the presence of TEMPO.WO9952849,21Oct1999-10-21)所公开的合成方法类似此文献，所用的催化剂为2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基；Zhao,Matthew M.等(Zhao,Matthew M.et al.Oxidation of primary alcohols to carboxylic acids with sodium chlorite catalyzed by tempo and bleach:4-methoxyphenylacetic acid.Organic Syntheses,81,195-203；2005)所报道的方法也类似此文献，所用催化剂为2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基。
2011年Liu,Zhi-Qiang等(Liu,Zhi-Qiang et al.Gene Cloning,Expression,and Characterization of a Nitrilase from Alcaligenes faecalis ZJUTB10.Journal of Agricultural and Food Chemistry,59(21),11560-11570；2011)报道了以2-甲氧基苯乙腈为原料合成了2-甲氧基苯乙酸，所用的方法为生物酶酶法(腈水解酶)，虽然此方法环境友好，但其腈水解酶较难从微生物中提取。
2012年姚奕等(姚奕等.盐酸甲氧那明的合成工艺研究.化工生产与技术,19(1),7-9；2012)报道了以邻羟基苯乙酸为原料和硫酸二甲酯反应生成2-甲氧基苯乙酸，收率在92％左右，但所用的硫酸二甲酯毒性较大。
关于甲氧基取代-3,4-二氢-1H-2-萘酮的合成方法，文献以及专利报道的主要有：
1980年James Leslie Charlton等(James Leslie Charlton et al.Photoreactions ofα-sulfonyloxyketones.Can.J.Chem.58,458-462；1980)报道了在光照的条件下，1-对甲苯磺酰氧基-4-(3-甲氧基苯基)-2-丁酮可以产生8-甲氧基-2-萘酮，反应路线如下式所示。但其产率较低，为23％。
1984年McKervery,M.Anthony等(McKervery,M.Anthony et al.Efficient synthesis of bicyclo[5.3.0]decatrienones and of 2-tetralones via rhodium(II)acetate-catalyzed cyclization ofα-diazoketones derived from 3-arylpropionic acids)报道了以Buchner反应为基础合成了8-甲氧 基-2-萘酮，合成路线如下式1所示。
1993年Copinga,Swier等(Copinga,Swier et al.2-Amido-8-methoxytetralins:A series of nonindolic melatonin-like agents.Journal of Medicinal Chemistry,36(20),2891-8；1993)报道了多种方法合成8-甲氧基-2-萘酮(8-methoxy-2-tetralone)，如下式2，式3所示。所用的硫酸二甲酯毒性较大以及铑催化剂较昂贵。
1995年Lee,Sunkyung等(Lee,Sunkyung et al.A new,simple procedure for the preparation of8-methoxy-2-tetralone.Synthetic Communications,25(18),2775-80；1995)报道了合成8-甲氧基-2-萘酮的方法，合成路线如下式所示。对于其中的傅克酰基化-环烷化反应其收率较低，为68％左右。
2004年Claudio C.Silveira等(Claudio C.Silveira et al.Synthetic approaches to 2-tetralones.Tetrahedron,2004,60:8295–8328)综述了2-萘酮衍生物的合成方法，对于8-甲氧基-2-萘酮的合成，是在铑催化剂的条件下经过Buchner反应，然后在三氟乙酸的存在下，生成目标产物，其中铑催化剂较昂贵。2009年Rammohan Devulapally(Rammohan Devulapally.An efficient and Versatile Methodology for the Synthesis of 2-Tetralones,9-Phenanthrol Derivatives and their Application in the Total Synthesis of Zenkequinone B)报道了2-萘酮衍生物的合成方法，其运用了Rieke Mg、TiCl4等昂贵试剂。
2006年Bin YAO等(Bin YAO et al.Design,Synthesis and Biological Evaluation of Non-azole Inhibitors of Lanosterol 14α-Demethylase of Fungi.Chinese Chemical Letters 17(9),1189-1192,2006)报道了8-甲氧基-2-萘酮的合成路线，其方法类似Copinga,Swier等所报道的方法。随后的2007年，姚斌等(姚斌等.新型四氢萘类化合物合成及体外抗真菌活性研究.化学学报,65(3):257-264；2007)在化学学报上报道了此方法。
上述专利所公开的8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮制备工艺均存在很多不足，如副反应多、使用催化剂昂贵、反应耗时长、生产成本高、后处理废水量大、对设备的腐蚀性和环境的污染程度严重等问题。
本发明以2-甲氧基苯甲腈为起始原料，经水解、还原、卤代、取代等反应制备8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮的方法尚未见相关文献以及专利报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于首先采用2-甲氧基苯甲腈为原料合成中间体2-甲氧基苯乙酸，然后由2-甲氧基苯乙酸经过氯化反应、傅克酰基化-环烷化反应得到目标产物8-甲氧基-2-萘酮。
本发明采用的技术方案是：
根据本申请的一个实施方案，本申请提供了一种式(I)所示的8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮的制备方法，
其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)式(VIII)的2-甲氧基苯甲腈在酸的存在下水解为式(VII)的2-甲氧基苯甲酸；式(VII)的2-甲氧基苯甲酸在还原剂的存在下还原生成式(VI)的2-甲氧基苯甲醇；式(VI)的2-甲氧基苯甲醇和氯化亚砜发生氯化反应生成式(V)的2-甲氧基苄氯；式(V)的2-甲氧基苄氯与氰化钠反应生成式(IV)的2-甲氧基苯乙腈；式(IV)的2-甲氧基苯乙腈在混合酸的存在下水解为中间体式(III)的2-甲氧基苯乙酸；
其中所述式(VIII)的2-甲氧基苯甲腈、式(VII)的2-甲氧基苯甲酸、式(VI)的2-甲氧基苯甲醇、式(V)的2-甲氧基苄氯、式(IV)的2-甲氧基苯乙腈、式(III)的2-甲氧基苯乙酸的结构分别如下所示：
(2)中间体式(III)的2-甲氧基苯乙酸在催化剂作用下与氯化试剂反应生成如下所示式(II)的2-甲氧基苯乙酰氯。：
(3)前述式(II)的2-甲氧基苯乙酰氯在负载型路易斯酸的条件下和乙烯发生反应生成目标产物式(I)的8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮。
所述负载型路易斯酸结构为：
所述负载型路易斯酸选自AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3、FeCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3、BF3-IL-SiO2@γ-Fe2O3、TiCl4-IL-SiO2@γ-Fe2O3、SnCl4-IL-SiO2@γ-Fe2O3、ZnCl2-IL-SiO2@γ-Fe2O3，优选AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3；
负载型路易斯酸中所述IL＝1-甲基-3-(三甲氧基甲硅烷基丙基)氯化咪唑。
根据本申请的一个实施方案，步骤(1)中所述酸为硫酸，并且式(VIII)的2-甲氧基苯甲腈与酸的摩尔比为1:0.8-1.2，优选1:1；步骤(1)中反应温度为120-150℃，优选125-130℃。
根据本申请的一个实施方案，步骤(1)中所述还原剂为NaBH4，并且式(VII)的2-甲氧基苯甲酸与还原剂的摩尔比为1:1-3，优选为1:2；步骤(2)在100℃下反应4小时。
根据本申请的一个实施方案，步骤(1)中在冰水浴条件下先后添加还原剂和溶剂四氢呋喃以及式(VII)的2-甲氧基苯甲酸，然后滴加硫酸的乙醚溶液在室温下进行反应，并且式(VII)的2-甲氧基苯甲酸与还原剂的摩尔比为1:1-3，优选为1:2.5。采用这种方式进行式(VII)的2-甲氧基苯甲酸的还原反应，可以提高产物的产率。
根据本申请的一个实施方案，步骤(1)中所述酸为硫酸或者混合酸，混合酸为硫酸和醋酸的混合物；混合酸中硫酸与醋酸的摩尔比为3-8:1，优选5:1。本申请发明人出乎意料地发现，不受任何理论的限制，使用混合酸能够明显提高2-甲氧基苯乙酸的产率。
根据本申请的一个实施方案，步骤(2)中所述催化剂为DMF、TMEDA、三乙胺或二 甲基吡啶胺，优选DMF；氯化试剂为草酰氯或氯化亚砜，优选氯化亚砜。
根据本申请的一个实施方案，步骤(2)在回流温度下反应5～8小时，优选在回流温度下反应6小时。
根据本申请的一个实施方案，步骤(3)所述负载型路易斯酸为AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3。
根据本申请的一个实施方案，步骤(3)中反应温度为室温；反应时间为1.5～2小时。
根据本申请的一个实施方案，步骤(3)中乙烯和2-甲氧基苯乙酸的摩尔比为1:1～1.5:1，优选9:7。
根据本申请的一个实施方案，步骤(3)中乙烯和2-甲氧基苯乙酰氯的摩尔比为1:1～1.5:1。
本发明以2-甲氧基苯甲腈为起始原料，经水解、还原、卤代、取代等反应制备8-甲氧基-3,4-二氢-1H-2-萘酮，该工艺较现有工艺具有如下优点：1)2-甲氧基苯甲腈苯甲腈原料，便宜易得；2)工艺反应条件温和、反应时间短，收率高、操作简便，易于实现工业化生产；3)工艺避免使用昂贵催化剂如铑等，生产成本较低；4)傅克酰基化-环烷化反应使用新型磁性纳米粒子负载路易斯酸AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3为催化剂，新型磁性纳米负载路易斯酸催化剂具有良好的顺磁性，分离回收只需采用简单的外加磁场就能将其与反应体系快速分离回收，工序简单、三废少、生产成本相对较低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，本发明用以下具体实施例进行说明，但本发明绝非限于这些例子。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用于解释本发明，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
在100mL圆底烧瓶中加入2-甲氧基苯甲腈(13.3g，0.1mol)，滴加硫酸(9.8g，0.1mol)溶液，滴加结束后，125-130℃保温反应2小时，反应结束，冷却到100℃以下，加水稀释，冷却到50℃以下，分层，除去原料，所得溶液减压脱水1-1.5小时(约原溶液一半时)，冷却析晶，得2-甲氧基苯甲酸13.98g，产率92％。
实施例2
在500mL三颈瓶中将硼氢化钠7.57g(0.2mol)溶于283mL的四氢呋喃溶液中，搅拌。然后加入2-甲氧基苯甲酸15.2g(0.1mol)，在100℃条件下反应4小时。冷却，加水100mL，搅拌均匀后过滤，滤液减压回收，有沉淀析出，干燥得白色颗粒状固体2-甲氧基苯甲醇13.13 g，收率95％，用TLC检测反应过程。
实施例3
在250mL三颈瓶中，冰水浴条件下，硼氢化钠(19g，0.5mol)加入四氢呋喃(100mL，未纯化)中，接着加入2-甲氧基苯甲酸30.4g(0.2mol)，然后滴加新H2SO4(13.2mL，0.5mol)乙醚溶液(总量40mL)。滴加完后室温搅拌12小时。滴加甲醇(40mL)，浓缩至一半，接着加入20％NaOH(200mL)，旋转蒸发掉溶剂。得到的混合物回流3小时。冷却，过滤，并稀释至400mL，用二氯甲烷(150mL)萃取4次，饱和氯化钠(200mL)洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸馏出二氯甲烷，产物用乙酸乙酯(40mL)/正己烷(120mL)重结晶，过滤，真空干燥得白色颗粒状固体2-甲氧基苯甲醇27.09g，收率98％，用TLC检测反应过程。
实施例4
在100mL圆底烧瓶中加入2-甲氧基苯甲醇(13.8g，0.1mol)和二氯甲烷(30mL)以及DMF(1mL)，随后加入氯化亚砜(11.9g，0.1mol)，升温回流搅拌反应3h，冷却到室温，分离所得有机相，蒸馏得2-甲氧基苄氯14.41g，产率92％。
在100mL圆底烧瓶中加入2-甲氧基苄氯(15.7g，0.1mol)和乙醇(30mL)以及水(5mL)，随后加入氰化钠(4.9g，0.1mol)，搅拌反应，反应结束后，分离所得有机相，蒸馏得2-甲氧基苯乙腈13.38g，产率91％。
实施例5
在100mL圆底烧瓶中加入2-甲氧基苯乙腈(14.7g，0.1mol)，随后将70％硫酸(14g，0.143mol)加热到100℃，1-1.5小时滴加到烧瓶中，滴加结束后，125-130℃保温反应2小时，反应结束，冷却到100℃以下，加水稀释，冷却到50℃以下，分层，除去原料，所得溶液减压脱水1-1.5小时，冷却析晶，得2-甲氧基苯乙酸14.61g，产率88％。
实施例6
在100mL圆底烧瓶中加入2-甲氧基苯乙腈(14.7g，0.1mol)，随后将硫酸(9.8g，0.1mol)和醋酸(1.2g，0.02mol)混合酸加热到100℃，1-1.5小时滴加到烧瓶中，滴加结束后，125-130℃保温反应2小时，反应结束，冷却到100℃以下，加水稀释，冷却到50℃以下，分层，除去硫酸氢胺，减压脱水1-1.5小时，冷却析晶，得2-甲氧基苯乙酸15.44g，产率93％。
实施例7
氯化亚砜(41.65g，350mmol)慢慢加到2-甲氧基苯乙酸(23.24g，140mmol)和二氯甲烷(90mL)的混合溶液中(边加边搅拌)，并加入几滴干燥的二甲基甲酰胺，在氮气的保 护下，升温回流搅拌反应6小时，在水浴中冷却到室温。溶剂和过量的氯化亚砜在减压的条件下蒸出移除，得到油状物式(II)，不需要提纯并用于下步反应。
在反应容器中加入AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3(37.8g)以及二氯甲烷(450mL),并在室温下强力搅拌。式(II)粗品溶于二氯甲烷(120mL)，并通过滴液漏斗滴加，随后通入乙烯(180mmol)，时长1小时。再搅拌1小时，反应结束，分离出有机层。有机层通过饱和氯化钠润洗，分层，硫酸镁干燥，在真空中浓缩。蒸馏，在石油醚中重结晶得到式(I)固体20.94g(m.p.55～58℃)，产率85％。
实施例8
氯化亚砜(41.65g，350mmol)慢慢加到2-甲氧基苯乙酸(23.24g，140mmol)和二氯甲烷(90mL)的混合溶液中(边加边搅拌)，并加入几滴干燥的三乙胺，在氮气的保护下，升温回流搅拌反应6小时，在水浴中冷却到室温。溶剂和过量的氯化亚砜在减压的条件下蒸出移除，得到油状物式(II)，不需要提纯并用于下步反应。
在反应容器中加入AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3(47.25g)以及二氯甲烷(450mL)，并在室温下强力搅拌。式(II)粗品溶于二氯甲烷(120mL)，并通过滴液漏斗滴加，随后通入乙烯(180mmol)，时长1小时。再搅拌1小时，反应结束，分离出有机层。有机层通过饱和氯化钠润洗，分层，硫酸镁干燥，在真空中浓缩。蒸馏，在石油醚中重结晶得到式(I)固体17.99g(m.p.55～58℃)，产率73％。
实施例9
氯化亚砜(41.65g，350mmol)慢慢加到2-甲氧基苯乙酸(23.24g，140mmol)和二氯甲烷(90mL)的混合溶液中(边加边搅拌)，并加入几滴干燥的四甲基乙二胺，在氮气的保护下，升温回流搅拌反应6小时，在水浴中冷却到室温。溶剂和过量的氯化亚砜在减压的条件下蒸出移除，得到油状物式(II)，不需要提纯并用于下步反应。
在反应容器中加入AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3(28.35g)以及二氯甲烷(450mL)，并在室温下强力搅拌。式(II)粗品溶于二氯甲烷(120mL)，并通过滴液漏斗滴加，随后通入乙烯(180mmol)，时长1小时。再搅拌1小时，反应结束，分离出有机层。有机层通过饱和氯化钠润洗，分层，硫酸镁干燥，在真空中浓缩。蒸馏，在石油醚中重结晶得到式(I)固体17.49g(m.p.55～58℃)，产率71％。
实施例10
氯化亚砜(41.65g,350mmol)慢慢加到2-甲氧基苯乙酸(23.24g,140mmol)和二氯甲烷(90mL)的混合溶液中(边加边搅拌)，并加入几滴干燥的二甲基吡啶胺，在氮气的保护 下，升温回流搅拌反应6小时，在水浴中冷却到室温。溶剂和过量的氯化亚砜在减压的条件下蒸出移除，得到油状物式(II)，不需要提纯并用于下步反应。
在反应容器中加入AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3(18.9g)以及二氯甲烷(450mL)，并在室温下强力搅拌。式(II)粗品溶于二氯甲烷(120mL)，并通过滴液漏斗滴加，随后通入乙烯(180mmol)，时长1小时。再搅拌1小时，反应结束，分离出有机层。有机层通过饱和氯化钠润洗，硫酸镁干燥，在真空中浓缩。蒸馏，在石油醚中重结晶得到式(I)固体17.25g(m.p.55～58℃)，产率70％。
实施例11
草酰氯(41.65g，350mmol)慢慢加到2-甲氧基苯乙酸(23.24g，140mmol)和二氯甲烷(90mL)的混合溶液中(边加边搅拌)，并加入几滴干燥的二甲基甲酰胺，在氮气的保护下，升温回流搅拌反应6小时，在水浴中冷却到室温。溶剂和过量的氯化亚砜在减压的条件下蒸出移除，得到油状物式(II)，不需要提纯并用于下步反应。
在反应容器中加入AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3(37.8g)以及二氯甲烷(450mL)，并在室温下强力搅拌。式(II)粗品溶于二氯甲烷(120mL)，并通过滴液漏斗滴加，随后通入乙烯(180mmol)，时长0.5小时。再搅拌1小时，反应结束，分离出有机层。有机层通过饱和氯化钠润洗，分层，硫酸镁干燥，在真空中浓缩。蒸馏，在石油醚中重结晶得到式(I)固体16.76g(m.p.55～58℃)，产率68％。
实施例12
氯化亚砜(41.65g,350mmol)慢慢加到2-甲氧基苯乙酸(23.24g,140mmol)和二氯甲烷(90mL)的混合溶液中(边加边搅拌)，并加入几滴干燥的二甲基甲酰胺，在氮气的保护下，升温回流搅拌反应6小时，在水浴中冷却到室温。溶剂和过量的氯化亚砜在减压的条件下蒸出移除，得到油状物式(II)，不需要提纯并用于下步反应。
在反应容器中加入AlCl3-IL-SiO2@γ-Fe2O3(28.35g)以及二氯甲烷(450mL)，并在室温下强力搅拌。式(II)粗品溶于二氯甲烷(120mL)，并通过滴液漏斗滴加，随后通入乙烯(180mmol)，时长0.5小时。再搅拌1小时，反应结束，分离出有机层。有机层通过饱和氯化钠润洗，分层，硫酸镁干燥，在真空中浓缩。蒸馏，在石油醚中重结晶得到式(I)固体16.02g(m.p.55～58℃)，产率65％。