专利名称：2-吡喃酮一锅法合成羟基取代1,4-萘醌的制作方法
技术领域：
本发明涉及羟基取代1，4_萘醌化合物的合成方法，具体是5-甲基-7-羟基-1，
4-萘醌的合成方法，属羟基取代1，4_萘醌的合成新技术。
背景技术：
羟基取代1，4_萘醌是许多天然产物的重要组成，包括新疆的紫草醌、指甲花醌、 兰雪醌、胡桃醌等。研究表明，许多天然或合成的羟基取代1，4_萘醌具有抗菌、抗炎、抗溃疡、抗肿瘤、抗癌、抗虐等作用，是一类重要的精细化工原料，已经广泛地应用于医学、药物、 农业等领域。研究表明羟基取代1，4_萘醌具有优异的抗紫外性能，羟基取代1，4_萘醌可用于蛋白质纤维染色。目前研究的热点是如何从天然植物中提取分离羟基取代1，4_萘醌衍生物，以及如何通过分子设计合成羟基取代1，4_萘醌衍生物。目前，羟基取代1，4_萘醌的合成方法不同程度地存在工艺复杂、条件苛刻、产率收率低或对环境友好性差等欠缺，主要包括1.文献 Journal of Molecular Catalysis A =Chemical, 2000,157(1-2) :65-72报道在金属催化剂、低温、强碱、甲醇或乙醇为溶剂的条件下，利用α-萘酚和β-萘酚合成高纯度2-羟基-1，4-萘醌(指甲花醌)。但原料及金属催化剂较昂贵，合成的2-羟基-1， 4萘醌产率为20%。2.文献四川师范学院学报自然科学版，1998，1 Κ4) :382-384报道采用 CrO3 CC5H5N氧化1，5-萘酚，并用二氯乙烷代替水作溶剂，将合成5-羟基-1，4萘醌(胡桃醌)的产率提高至Ij 27. 8% ；文献 Syn. Com.，1984，14(12) :1167-1173 报道采用 Salcomine 催化氧化1，5-萘酚，5-羟基-1，4萘醌(胡桃醌)的产率为71%。3.文献 J. Chem. Soc. C =Organic, 1996 :2184-2186 报道利用苯酚衍生物为原料 “一锅法”合成5，8- 二羟基-1，4-萘醌。但是这种方法工序复杂、条件苛刻，产率仅有12 % ； 文献化学试剂，2000，22 (3) :188报道以对苯二酚与顺丁烯为原料，在无水三氯化铝和氯化钠的作用下，优化和改进了 Fieser L. F.报道的方法，将合成的5，8-二羟基-1，4-萘醌产率由21. 提高到36.8%。4.文献 Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2007,15(24) :7638-7646 报道利用苯酚及其卤代物和顺丁烯二酸酐为原料合成5-羟基-7-甲基-1，4-萘醌及其卤代物，产率为 32% ；文献 Synthesis, 2006,9 :1405-1407 报道利用 Diels-Alder 反应一锅法合成
5-羟基-1，4-萘醌，产率为91%。研究内容Diels-Alder反应是合成1，4_萘醌的重要方法之一。用2_吡喃酮替代双烯试剂 1，3-丁二烯，具有一定的合成优势。2-吡喃酮制备羟基取代1，4_萘醌的难点和关键点是 在Diels-Alder反应后一锅法脱去(X)2生成目标产物、简化分离提纯工艺以及提高目标产物的产率。本发明通过提供一种5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌的合成方法和合成路线，以解决羟基取代1，4_萘醌合成路线复杂、合成条件苛刻或合成产率等技术难题。
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1.本发明合成5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌的技术方案以4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮与过量1，4-苯醌为原料，在乙醇与乙醚的混合溶剂中，用三乙醇胺作为催化剂和脱CO2剂，控制在20 80°C，搅拌回流反应2 5h，采用 Diels-Alder反应一锅法合成5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌。通过分离提纯，产率为94. 2%。2.本发明合成5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌的方法改进选择环境友好的三乙醇胺作为催化剂及脱(X)2剂；采用的乙醇和乙醚作为混合溶剂，体积比为1 4 1 8;产物5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌大部分可以直接在混合溶剂中沉淀析出。3.本发明合成5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌的效果与萘系、苯系合成含羟基1，4-萘醌文献相比，这种5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌的合成路线简单，总产率很高。与周环法制备1，4_萘醌文献相比，这种5-甲基-7-羟基-1， 4-萘醌的合成方法，原料及催化剂易得，催化剂属于环境友好型而且兼有脱(X)2剂的作用， 反应条件温和，所选溶剂可以使目标产物直接沉淀析出从而简化分离提纯工艺，产率很高。
具体实施例方式5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于依以下步骤进行在乙醇和乙醚体积比为1 4 1 8的混合溶剂中加入一定量的4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮、1，4-苯醌和三乙醇胺，4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮、1，4-苯醌和三乙醇胺之间当量比为1 (1 4) 0. 1，在30 60°C下搅拌回流反应3 证。反应过程中大部分目标产物5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌以沉淀析出，沉淀物经乙醚洗涤1 5次。滤液经真空低温除去溶剂，所得固体经乙醚洗涤1 5次，合并两部分固体即为粗品。粗品用柱层析分离提纯，正己烷-乙酸乙酯体积比为2 1 50 1，纯品5甲基-7-羟基-1，4-萘醌的产率为94.2%。目标产物的结构见说明书附
图1，中文名称5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌。
权利要求
1.本发明是以2-吡喃酮为单体为主要原料，采用Diels-Alder反应和脱(X)2反应“一锅法”，合成羟基取代1，4_萘醌的方法。
2.根据权利要求1所述的羟基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于反应溶剂为乙醇和乙醚的混合溶剂，混合溶剂乙醇和乙醚的体积比为1 4 1 8、反应时间为3 5h、反应温度为30 60°C。
3.根据权利要求1所述的羟基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于以三乙醇胺作为催化剂以及脱CO2剂。
4.根据权利要求1所述的羟基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于合成所用原料为4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮、1，4-苯醌、三乙醇胺，4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮、1， 4-苯醌、三乙醇胺之间的当量比为1 (1 4) 0.1。
5.根据权利要求1所述的羟基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于大部分目标产物5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌可以直接通过沉淀析出，沉淀用无水乙醚洗1 5次；其余的目标产物是低温真空处理滤液后，用正己烷与乙酸乙酯的体积比为2 1 50 1 的柱层析分离提纯，直接沉淀析和分离提纯滤液后，5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌产率可达 94. 2%。
全文摘要
本发明涉及一种羟基取代1，4-萘醌的合成方法。以4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮和1，4-苯醌为原料，以环境友好的三乙醇胺为催化剂和脱CO2剂，通过Diels-Alder反应一锅法合成目标产物5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌，5-甲基-7-羟基-1，4-萘醌大部分可以通过乙醇乙醚的混合溶剂直接沉淀析出，产率可达94.2％。此合成方法合成工艺简单、反应条件温和、对环境友好、原料及催化剂价格低廉、目标产率很高。
文档编号C07C46/00GK102557913SQ201010617028
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者刘瑞, 宋心远, 王慧敏, 贾丽霞 申请人:新疆大学