一种催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4h-吡喃衍生物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法。
【背景技术】
[0002] 4H-吡喃衍生物是天然产物的主要基本结构单元之一，也是构建其它杂环化合物 的中药合成子。它们具有良好的生理活性和药理活性，被广泛地用于制备抗过敏、降血糖、 抗菌以及抗癌类药物。当吡喃环上同时连有氨基和砜基时，又成为某些特殊天然产物的合 成子。因此，研究2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制备具有非常重要的意义。作为4H-吡 喃衍生物的一种，比如2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制备一般是通过芳香醛、5,5_二 甲基-1，3-环己二酮和苯磺酰乙腈，在无机或有机碱催化下完成，但是存在反应时间较长、 苛刻的反应条件、较低的转化率和复杂的分离提纯步骤等缺点。因此，开发一种绿色、高效、 方便快捷地制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法成为许多有机合成工作者普遍关 注的问题。
[0003] 离子液体是指在室温或近于室温下呈液态的盐类。由于其具有不挥发、较宽的液 相范围以及较好的化学稳定性而被作为绿色溶剂运用到有机合成反应中，而作为功能化离 子液体中的碱性离子液体，特别是布朗斯特碱性离子液体由于具有绿色无污染、有机和无 机化合物溶解性好、碱性位点分布均匀、产物易于进行分离及可循环使用等优点而被应用 到2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制备过程中。比如Hongyun Guo等以弱碱性离子液体 HEAA(乙酸2-羟基乙铵)作为催化剂，乙醇水溶液作为溶剂的条件下高效地催化芳香醛、5， 5-二甲基-1，3-环己二酮和苯磺酰乙腈"一锅法"制备出一系列的2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡 喃衍生物，该方法具有较高的反应收率、温和的反应条件和催化剂分离简单且可以循环使 用等优点，其中从滤液中提取出的催化剂可以循环使用5次，其催化效率未有明显降低 (Basic ionic liquid HEAA catalysed one-pot synthesis of novel 2-amin〇-3-phenylsulfonyl-4H-pyrans derivatives[J],Journal of Chemical Research,2013,37： 780~782)。
[0004] 由于上述方法所采用的HEAA碱性离子液体催化剂的碱度比较低，导致在使用时其 使用量较大（15%mol)。另外，反应后处理的操作比较复杂，其中反应产品需要洗涤和两次 重结晶过程才能得到，而碱性离子液体催化剂循环使用前需要进行提纯处理，原料利用率 低，不适宜工业化大规模使用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中利用碱性离子液体催化制备2-氨基-3-苯磺 酰-4H-吡喃衍生物过程中存在离子液体催化剂使用量和损失量均较大，原料利用率低、产 物提纯过程复杂以及催化剂使用前需要进行提纯处理等缺点，而提供一种催化剂催化活性 较好、原料利用率高、产物提纯简便及催化系统可直接循环使用的催化制备2-氨基-3-苯磺 酰-4H-吡喃衍生物的方法。
[0006]本发明所使用的碱性离子液体催化剂的结构式为：
[0008]本发明所提供的一种催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法，其化学 反应式为：
[0010] 其中反应中：芳香醛α)、5,5-二甲基-1，3-环己二酮（II)和苯磺酰乙腈（III)的摩 尔比为1:1:1，碱性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的8~10%，反应溶剂95%甲醇 水溶液以毫升计的体积量为芳香醛以毫摩尔计的物质的量的5~8倍，反应压力为一个大气 压，回流反应时间为2~5h，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经甲 醇洗涤、真空干燥后得到2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物(IV)。滤液中含有的碱性离子液 体催化剂及少量未反应完的原料，可不经处理重复使用。
[0011] 本发明所用的芳香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对甲氧 基苯甲醛、对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、间溴苯甲醛、2,4_二氯苯甲醛、对氟苯甲醛中的任 一种。
[0012] 本发明所使用的碱性离子液体催化剂的合成方法，参考相关材料（Biodiesel production by transesterification catalyzed by an efficient choline ionic liquid catalyst^Applied Energy?2013?108：333-339)〇
[0013] 本发明与其它碱性离子液体作催化剂的制备方法相比，具有以下优点：
[0014] 1、碱性离子液体的催化活性高，使用量少；
[0015] 2、反应原料利用率高，原子经济性较好；
[0016] 3、催化剂不经任何处理可重复使用；
[0017] 4、反应条件比较温和，便于实际操作；
[0018] 5、产物的提纯过程简便，便于工业化大规模生产。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明碱性离子液体催化剂在催化制备2-氨基-7,7-二甲基-4-苯基-3-苯 磺酰_7,8_二氢-4H-苯并吡喃-5(6H)_酮反应中循环使用时的产物收率变化图。
[0020] 图2为本发明碱性离子液体催化剂在催化制备2-氨基-7，7_二甲基-4-(4-氯苯 基)-3-苯磺酰-7，8-二氢-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮反应中循环使用时的产物收率变化图。
[0021] 图3为本发明碱性离子液体催化剂在催化制备2-氨基-7，7_二甲基-4-(2-氯苯 基)-3-苯磺酰-7，8-二氢-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮反应中循环使用时的产物收率变化图。
[0022] 图4为本发明碱性离子液体催化剂在催化制备2-氨基-7，7-二甲基-4-( 2，4-二氯 苯基)-3-苯磺酰-7，8-二氢-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮反应中循环使用时的产物收率变化图。
【具体实施方式】
[0023] 本发明的实质特点和显著效果可以从下述的实施例中得以体现，但它们并不对本 发明作任何限制，本领域的技术人员根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整，均 属于本发明的保护范围。下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步的说明，其中实施例中 反应产物的测试表征使用的是德国Bruker公司的型号为AVANCE-II 500MHz的核磁共振仪； 红外光谱测试表征采用的是德国Bruker公司的型号为Bruker tensor 37FT-IR红外光谱仪 (KBr压片）；反应产物的熔点采用毛细管法测定。
[0024] 实施例1
[0025] 将lmmol苯甲酸、lmmol 5,5_二甲基_1，3_环己二酬、lmmol苯横醜乙臆和0.09mmol 碱性离子液体分别加入到盛有5ml 95%甲醇水溶液的带有搅拌子和冷凝管的25ml单口瓶 中。加热回流反应2.4h，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室温，碾碎析出的固体，静 置，抽滤，滤渣经甲醇洗涤、真空干燥后得到2-氨基-7，7-二甲基-4-苯基-3-苯磺酰-7，8-二 氢-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮，收率为91 %，滤液中直接加入苯甲醛、5，5-二甲基-1，3-环己二 酮和苯磺酰乙腈后进行重复使用。
[0026] 2-氨基-7,7-二甲基-4-苯基-3-苯磺酰-7,8-二氢-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮： m.p·157~159°C;IR(KBr):3447，3324，1657，1598，1210，1136cm-1;4 MMR(500MHz，DMS0-d6)J = 0.71(s，3H，CH3)，0.94(s，3H，CH3)，1.98~2.50(m，4H，CH2)，4.44(s，lH，CH)，7.03~ 7.51(m，12H，ArH，NH 2)
[0027] 实施例2
[0028] 将lmmol对氣苯甲酸、lmmol 5，5_二甲基_1，3_环己二酬、lmmol苯横醜乙臆和 0.09mmol碱性离子液体分别加入到盛有8ml 95%甲醇水溶液的带有搅拌子和冷凝管的 25ml单口瓶中。加热回流反应2h，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室温，碾碎析出 的固体，静置，抽滤，滤渣经甲醇洗涤、真空干燥后得到2-氨基_7,7_二甲基-4-(4-氯苯基)- 3-苯磺酰-7，8-二氢-4H-苯并吡喃-5(6H)-酮，收率为92%，滤液中直接加入对氯苯甲醛、5， 5-二甲基-1，3-环己二酮和苯磺酰乙腈后进行重复使用。
[0029] 2-氨基-7,7-二甲基-4-(4-氯苯基）-3_苯磺酰-7，8_二氢-4H-苯并吡喃-5(6H)_ 酮：m.p. 181~183°C;IR(KBr) :3451,3332,1659,1628,1211,11320^^? 匪R(500MHz， DMS0-d6)j = 0.72(s，3H，CH3)，0.95(s，3H，CH3)，1.97~2.51(m，4H，CH2)，4.43(s，lH，CH)， 7.00~7.59(m，llH，ArH，NH 2)
[0030] 实施例3
[0031 ] 将lmmol邻氣苯甲酸、lmmol 5，5_二甲基_1，3_环己二酬、lmmol苯横醜乙臆和 O.lOmmol碱性离子液体分别加入到盛有6ml 95%甲醇水溶液的带有搅拌子和冷凝管的 25ml单口瓶中。加热回流反应2.8h，TLC(薄板层析)检测，原料点消失，冷却至室温，碾碎析 出的固体，静置，抽滤，滤渣经甲醇洗涤、真空干燥后得到2-氨基-7,7-二甲基-4-(2-氯苯 基)-3-苯磺酰-7，8-二氢-4H-苯并吡喃-5(6H)-酮，收率为89 %，滤液中直接加入邻氯苯甲 醛、5，5-二甲基-1，3-环己二酮和苯磺酰乙腈后进行重复使用。
[0032] 2-氨基-7,7-二甲基-4-(2-氯苯基)-3-苯磺酰-7,8-二氢_4!1-苯并吡喃-5(6!1)-酮：m.p. 188~190°C;IR(KBr) :3455,3339,1671,1624,1217,1134(^^11 匪R(500MHz， DMS0-d6)j = 0.83(s，3H，CH3)，1.04(s，3H，CH3)，1.98~2.57(m，4H，CH2)，4.74(s，lH，CH)， 7.05~7.53(m，llH，ArH，NH2)
[0033] 实施例4
[0034] 将lmmol对甲基苯甲酸、