本发明涉及一种3-甲酰基香豆素衍生物的制备方法，特别涉及用双三氯甲基碳酸酯、n,n-二甲基甲酰胺与香豆素或7-取代香豆素制备3-甲酰基-7-取代香豆素的方法。
背景技术：
香豆素(coumarin)又称为1,2-苯并吡喃酮或香豆精，大量的存在于自然界植物中，是一类重要的天然产物。香豆素衍生物具有显著的生物活性和药理活性，如抗血栓、抗hiv及抗癌等多种药理作用，同时它们在植物的生理学方面也有重要的作用，可作为植物激素和生长调节剂，也可作为酶抑制剂、抗氧化剂等。此外，香豆素衍生物也是一类重要天然香料，被广泛应用于香料行业。另外，香豆素衍生物具有独特的光化学和光物理性质，这使得它们在荧光增白剂、荧光染料和激光染料等方面有广泛应用。近几年来香豆素衍生物也在有机电致发光材料、太阳能电池和光盘记录材料、光敏化剂等高新技术领域有着广泛的应用。3-甲酰基-7-取代香豆素是合成香豆素衍生物的一个重要中间体，因此简便，绿色化的合成3-甲酰基-7-取代香豆素是很有必要的。
目前，国内外报道的3-甲酰基-7-取代香豆素主要是由7-取代香豆素与vilsmeier试剂反应，经过环化、水解制备得到。该方法原料易得，收率高。vilsmeier试剂中常用的卤化试剂有三氯化磷、氯化亚砜、光气、草酰氯等。这些卤化试剂具有毒性和腐蚀性，暴露于空气会吸潮。三氯化磷、氯化亚砜在使用过程中也会产生磷酸和二氧化硫等一系列废液、废气，腐蚀设备、严重污染环境。光气是一种很好的卤化试剂，用光气制备产品含量高，收率高。但是光气是剧毒气体，在使用、运输及储存过程中具有很大的危险性。因此探寻新的合成方法或绿色卤化试剂是技术发展的必然趋势。
双三氯甲基碳酸酯简称固体光气或btc，但其熔沸点高、挥发性低、毒性低，与气体光气相比具有运输和使用安全的优点，在工业上仅把它当做一般毒性物质处理。其参加化学反应具有安全经济、使用方便、无污染、反应计量准确、合成工艺简单、引起的副反应少、收率高、后处理简单等优点。目前，国内已有固体光气的原料碳酸二甲酯的规模生产，使得固体光气制备成本大为降低。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种3-甲酰基香豆素衍生物的制备方法，采用双(三氯甲基)碳酸酯为卤化剂，与n,n-二甲基甲酰胺和香豆素或7-取代香豆素在温和的合成条件下合成3-甲酰基-7-取代香豆素，具有绿色环保、反应时间短、产率高等特点。
为达到上述目的，本发明提供了一种3-甲酰基香豆素衍生物的制备方法，其特征在于所述的方法按照以下步骤进行：冰盐浴下，香豆素或7-取代香豆素与btc和dmf在有机溶剂中搅拌混合，混合后升温至30～120℃反应3～12h，反应结束后，冷却，萃取，减压蒸馏得到3-甲酰基-7-取代香豆素，其合成路线如下：
本发明所述式(1)中r表示氢、烷基、烯基、炔基、烃氧基、烃硫基、氨基、取代胺基、芳基或杂芳基中的任意一种。
本发明所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、二甲氧基乙烷、正己烷、四氢呋喃、乙酸乙酯和乙腈、苯、甲苯中的一种或几种的组合，优选三氯甲烷或二氯乙烷。
本发明所述的制备方法，其中，所述一定比例的7-取代基香豆素与btc和dmf，7-取代基香豆素、btc与dmf的摩尔比为1∶0.5～4∶1～10。
本发明所述的制备方法，其特征在于：香豆素或7-取代香豆素与btc和dmf混合包括四种方法，第一种是将香豆素或7-取代香豆素加入dmf中搅拌，滴加btc的有机溶液；第二种是将btc溶解在有机溶剂中，滴加香豆素或7-取代香豆素和dmf的有机溶液；第三种是将香豆素或7-取代香豆素和btc加入有机溶剂中，滴加dmf；第四种是将香豆素或7-取代香豆素，dmf和btc加入反应釜中，加入有机溶剂，搅拌；优选第一种和第二种方法。
本发明所述的制备方法，其特征在于：其特征在于：香豆素或7-取代香豆素与btc和dmf的混合时间为氯化氢气体逸出平稳、可控直到滴加结束。
本发明所述的制备方法，其特征在于：所述的后处理为：在反应物料冷却后，直接倒入冰水浴中搅拌10min，用有机溶剂萃取，合并有机相减压蒸馏，乙醇重结晶得到3-甲酰基-7-取代香豆素。
本发明所述的制备方法，所述的后处理中有机溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷中的一种。
本发明所述的制备方法，所述的后处理中所加的有机溶剂与水的体积比为1：5～10。
本发明所述的制备方法，本实验所用有机溶剂回收蒸馏后可以重复使用。
与现有技术相比本发明的优点：本方法用固体光气替代含磷或含硫或光气卤化试剂,从而解决了生产过程中含磷或含硫副产物的处理和废水排放，实现了对3-甲酰基香豆素衍生物的绿色化合成，具有原料易得、成本低，操作简单、反应条件温和、能耗少、反应过程安全，环境污染小，能实现清洁生产等特点，具备工业化应用前景。
本方法所生成的主要副产物氯化氢可以制成工业盐酸，从而可以提高氯的经济性，减少了资源消耗。
本方法所使用的有机溶剂回收蒸馏后可以重复使用。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
本实施例提供了3-甲酰基-7-二乙胺基香豆素的合成方法，其主要步骤如下：
将7-二乙胺基香豆素1.08g(4.97mmol)溶于2ml(26.03mmol)dmf中，冰盐浴下，当温度保持在-5℃后，缓慢滴加1.39g(4.7mmol)btc和5ml三氯甲烷的混合溶液，控制在30min滴加完。dmf全部滴加完毕后换用油浴，加热，控制温度70℃，通过tlc监测反应进程，反应6h后，直接倒入80ml水中在冰盐浴下搅拌10min，用10mldcm萃取，合并有机相减压蒸馏，乙醇重结晶得到3-甲酰基-7-二乙胺基香豆素橙红色固体0.94g，收率76.72％。熔点165.4～166.5℃。
实施例2
本实施例提供了3-甲酰基-7-甲氧基香豆素的合成方法，其主要步骤如下：
将7-甲氧基香豆素0.876g(4.97mmol)溶于2ml(26.03mmol)dmf中，冰盐浴下，当温度保持在-5℃后，缓慢滴加1.39g(4.7mmol)btc和5ml三氯甲烷的混合溶液，控制在30min滴加完。dmf全部滴加完毕后换用油浴，加热，控制温度70℃，通过tlc监测反应进程，反应6h后，直接倒入80ml水中在冰盐浴下搅拌10min，用10mldcm萃取，合并有机相减压蒸馏，乙醇重结晶得到3-甲酰基-7-甲氧基香豆素固体0.72g，收率70.12％。熔点235.8～237.5℃。
以上所述的具体实施例对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。