技术领域：
本发明属于有机化学领域，具体涉及一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法。
背景技术：
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内酯化合物在医药、农药、特殊功能化学品等领域都有广泛的应用，特别是含有烯烃官能团的内酯化合物能够用于制备聚合羧酸高分子。用该类化合物制备的抗腐蚀剂具有灵敏度高、分辨率高、耐蚀刻性能好的优点，因此在精细化工中应用非常广泛。
4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮是其中代表性的化合物，现有文献中已经报道的合成方法是以呋喃和马来酸酐为原料，先进行狄尔斯-阿尔德反应，再使用硼氢化钠选择性还原得到目标产品(参见：cn103619850)。
该路线在第二步还原阶段，不易控制，容易生成过度还原杂质，而且烯烃容易聚合，导致产品品质不佳，严重影响下游聚合产品的性能。
技术实现要素：
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为了解决以上问题，本发明提供一种制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法。以马来酸酐为原料依次经过选择性还原反应和狄尔斯-阿尔德反应，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮。该方法原料易得，各步反应条件简单，能够有效抑制产品中的双键发生聚合的副反应，在百克规模以上反应中进行验证，工艺批次间重现性好。
本发明所述制备4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮的方法，所采用的技术方案，包括如下步骤：
以马来酸酐为起始原料，以马来酸酐为原料依次经过选择性还原(第一步)反应和狄尔斯-阿尔德(第二步)反应，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)。反应路线表示如下：
进一步地，在上述技术方案中，所述选择性还原(第一步)反应操作为：以马来酸酐与硼氢化钾为原料，在18-冠醚-6存在下，四氢呋喃溶剂中发生还原反应，生成中间体呋喃-2(5h)-酮(2)。
进一步地，在上述技术方案中，所述选择性还原(第一步)反应中，马来酸酐、硼氢化钾与18-冠醚-6摩尔比为1:1.0-1.5:0.01-0.03，反应温度0-25℃。
进一步地，在上述技术方案中，所述选择性还原(第一步)反应，在反应结束后，加入5％盐酸水溶液淬灭，乙酸乙酯萃取得到呋喃-2(5h)-酮(2)的乙酸乙酯溶液。
进一步地，在上述技术方案中，所述狄尔斯-阿尔德(第二步)反应操作为：将呋喃-2(5h)-酮(2)的乙酸乙酯溶液与呋喃同时滴加至预先加热的乙酸乙酯溶液中，发生狄尔斯-阿尔德反应反应，生成4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)。
进一步地，在上述技术方案中，所述狄尔斯-阿尔德(第二步)反应操作为：所述狄尔斯-阿尔德反应反应中，呋喃-2(5h)-酮(2)与呋喃摩尔比为1.0:1.0-1.5，反应温度为45-50℃。
本发明具有以下优势：
1、通过调整还原和d-a反应的顺序，有效抑制产品中的双键发生聚合的副反应。
2、本发明原料易得，操作简便，在公斤级规模以上反应中进行验证，工艺批次间重现性好。
具体实施例
实施例1
第一步，向1l反应瓶中，加入硼氢化钾(53.9g，1.0mol)、18-冠醚-6(5.3g，0.02mol)和四氢呋喃200.0g，降温至0℃，滴加马来酸酐(98.1g，1.0mol)和四氢呋喃500g配制的溶液，控温不超过25℃，耗时1h滴毕，继续保温搅拌2h。
控温不超过25℃，滴加10％盐酸(500g)淬灭反应，耗时1.5h滴完，继续保温搅拌0.5h。乙酸乙酯300g×3萃取，所得油层合并，加入水300g×3洗涤。洗涤后得到中间体2的乙酸乙酯溶液(hplc纯度98％)，不高于35℃下负压采收200～300g乙酸乙酯后，剩余溶液直接用于下步。
第二步，将第一步所得中间体2的乙酸乙酯溶液与呋喃(68.1g，1.0mol)，分别装到两个滴液漏斗中，同步滴加至装有乙酸乙酯200g并提前预热至45-50℃的反应釜中，耗时2h滴完，随后保温搅拌2h。
随后缓慢降温至10-15℃，并保温搅拌1h，过滤，通风柜中室温干燥至恒重，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)，白色粉末140.0g，含量99.3％，收率92％。
1h-nmr(400mhz,d6-dmso):δ2.63-2.68(m,2h),2.85(d,j＝8hz,2h),4.09-4.12(m,1h),4.43(t,1h),5.05(d,j＝26.8hz,2h),6.48(s,2h).
对比实施例：
第1步，向1l反应瓶中，加入呋喃(68.1g，1.0mol)和乙酸乙酯(136g)，搅拌状态下，加入顺丁烯二酸酐(98.1g，1.0mol)，35℃搅拌24h，析出大量白色固体。抽滤，通风柜中室温干燥至恒重，得到第一步产品144.5g，收率87％。
第2步，向2l反应瓶中，加入乙二醇二甲醚(600ml)，搅拌状态下分批加入硼氢化钠(32.9g，0.87mol)，加料完毕，后再分批加入1步产品(144.5g，0.87mol)。随后滴加甲醇(32.0g，1.0mol)，耗时0.5h滴完，滴加过程，控制釜温10-20℃。滴完后继续20-25℃保温搅拌2h。
滴加10％硫酸溶液(426g，0.43mol),1.0h滴完，随后添加蒸馏头，保持釜温＜40℃，蒸出乙二醇二甲醚，析出大量白色固体。过滤，加入二氯甲烷150g溶解，抽滤除去不溶解的白色聚合物19.9g，滤液脱溶得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)79.4g，收率60％。
实施例2
第一步：
参照实施例1第1步的操作，改变反应条件得到表1结果。
表1
第二步：
参照实施例1第二步的操作，改变反应条件得到表2结果。
表2
实施例3
第一步，向50l反应瓶中，加入硼氢化钾(1.08kg，20.0mol)、18-冠醚-6(106g，0.4mol)和四氢呋喃4.00kg，降温至0℃，滴加马来酸酐(1.96kg，20.0mol)和四氢呋喃10.0kg配制的溶液，控温不超过25℃，耗时2h滴毕，继续保温搅拌3h。
控温不超过25℃，滴加10％盐酸(10.0kg)淬灭反应，耗时1.5h滴完，继续保温搅拌0.5h。乙酸乙酯6.00kg×3萃取，所得油层合并，加入水6.00kg×3洗涤。洗涤后得到中间体2的乙酸乙酯溶液(hplc纯度97％)，不高于35℃下负压采收4～6kg乙酸乙酯后，剩余溶液直接用于下步。
第二步，将第一步所得中间体2的乙酸乙酯溶液与呋喃(1.36kg，20.0mol)分别使用蠕动泵，同步加料至装有乙酸乙酯4.00kg并提前预热至45-50℃的反应釜中，耗时4h滴完，随后保温搅拌4h。
随后缓慢降温至10-15℃，并保温搅拌1h，过滤，通风柜中室温干燥至恒重，得到4,10-二氧杂三环[5.2.1.0(2,6)]癸-8-烯-3-酮(3)，白色粉末2.69kg，含量98.4％，收率88.5％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。