本发明涉及一种利用碳酸钾和DMSO溶剂体系，通过分子间的酰基转移法制备苯二酚单羧酸酯的方法。
背景技术：
苯二酚单羧酸酯是常见且重要的化工中间体，由其作为原料生产的单-O-取代衍生物被广泛应用于化工、药物、高分子材料等领域，比如熊果苷和其他苯二酚单糖苷类衍生物等。苯二酚单羧酸酯的制备一般是通过控制原料的摩尔比或在较苛刻的条件下反应来实现的。例如，对苯二酚单乙酸酯是用醋酐酰化过量的对苯二酚得到的。虽然严格控制投料比，但仍然难以避免双乙酰化产物的生成。此外，当苯二酚的芳环上有其它取代基如甲基存在时，用上述条件直接乙酰化，反应结果更为复杂。目前有多种合成苯二酚单羧酸酯的方法，它们多数以酸酐或酰氯为酰化试剂，在吡啶(120-130℃)(K.Sapkota，E.Roh，E.Lee，E.M.Ha，J.H.Yang，E.S.Lee，Y.Kwon，Y.Kim andY.Na，Bioorg.Med.Chem.，2011，19，2168-2175)或氟化氢-吡啶(20℃)(K.Michigami，K.Yoshimoto and M.Hayashi，Chem.Lett.，2012，41，138-139.)等体系中将苯二酚直接单乙酰化。但此类反应普遍存在选择性差、条件剧烈、收率不高等问题。尽管使用催化剂如N-甲基咪唑硫酸盐(A.R.Hajipour，L.Khazdooz and A.E.Ruoho，J.Chin.Chem.Soc.，2009，56，398-403)和SnIV(tpp)(ClO4)2(S.Tangestaninejad，M.H.Habibi，V.Mirkhani and M.Moghadam，Synth.Commun.，2002，32，1337-1343)可以提高收率至89％以上，但增加了购买和回收催化剂的成本。此外值得注意的是，2-叔丁基对苯二酚在直接单酰化时，其反应位点受到空间位阻的影响，产物为2-叔丁基对苯二酚-4-羧酸酯，而无法直接得到2-叔丁基对苯二酚-1-羧酸酯。因此，目前的酰化方法一般转化率较低、原子经济性较差、无法用化学方法简便地构建克服空间位阻的单酰化产物。鉴于苯二酚单羧酸酯在医药化工领域具有极为广泛的应用面，因此需要开发一种高原子经济性的化学方法，合成苯二酚单羧酸酯。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高原子经济性的合成苯二酚单羧酸酯的方法。
本发明所述的苯二酚单羧酸酯的化学结构通式如下：
其中R1为H或C1-C10的烷基，R2为C1-C10的烷基，优选R1为H、C1-C6的烷基，R2为C1-C6的烷基，进一步优选R1为H，-CH3或，tert-Butyl，所述R2为-CH3或-CH2CH3。
本发明合成、分离得到的产物一结构式为：
本发明合成、分离得到的产物二结构式为：
本发明合成、分离得到的产物三结构式为：
本发明合成、分离得到的产物四结构式为：
本发明合成、分离得到的产物五结构式为：
本发明合成、分离得到的产物六结构式为：
本发明合成、分离得到的产物七结构式为：
本发明合成、分离得到的产物八结构式为：
本发明合成、分离得到的产物九结构式为：
本发明合成、分离得到的产物十结构式为：
本发明提供前述苯二酚单羧酸酯的优选制备反应式如下：
本发明所述的苯二酚单羧酸酯合成方法步骤如下。
(1)取适量的苯二酚，加入等当量的对应的苯二酚双羧酸酯并溶解于适量的DMSO溶剂中，加入等当量的碳酸钾；于25℃搅拌反应，利用薄层层析检测反应进程；反应结束后，将反应液倾倒入1N HCl中，乙酸乙酯萃取，蒸馏水洗涤，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，抽滤，滤液旋蒸制样。
所述的苯二酚为对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、2-甲基对苯二酚和2-叔丁基对苯二酚。
所述的双羧酸酯为双乙酸酯和双丙酸酯。
(2)用硅胶柱层析法分离纯化，洗脱剂选择石油醚/乙酸乙酯体系；收集目标组分，旋干得目标化合物苯二酚单羧酸酯。
本发明所述的合成工艺条件原子经济性高、操作简便、收率高，在无需改变合成整体路线的基础上，通过对反应溶剂和缚酸剂的调整，可达到绿色环保的要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比例、比率按照重量计算。
除非另外定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟知的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
本发明所述的以上三个化合物的优选制备流程如下：
实施例1 化合物I的制备
取1.10g对苯二酚和1.94g对苯二酚双乙酸酯溶解于30mL DMSO中，加入1.38g K2CO3，于25℃搅拌反应，并利用TLC监测反应。待反应完全后，将反应液倾倒入50mL 1N HCl中，以50mL乙酸乙酯萃取三次，50mL蒸馏水洗涤三次，50mL饱和食盐水洗涤两次，无水硫酸钠干燥过夜，抽滤，将滤液旋干后即得对苯二酚单乙酸酯3.02g，收率99％，m.p.79-81℃；1H NMR(DMSO-d6，300MHz，δppm)2.20(s，3H，CH3)，6.76(d，2H，J＝8.9Hz，ArH)，6.91(d，2H，J＝8.9Hz，ArH)，9.42(s，1H，OH)；13C NMR(DMSO-d6，75MHz，δppm)25.48，120.22，127.15，147.34，159.65，174.27；HRMS calculated for C8H7O3[M-H]-151.0395，found 151.0400。
实施例2 化合物II的制备
取1.10g间苯二酚和1.94g间苯二酚双乙酸酯溶解于30mL DMSO中，加入1.38g K2CO3，于25℃搅拌反应，并利用TLC监测反应。待反应完全后，将反应液倾倒入50mL 1N HCl中，以50mL乙酸乙酯萃取三次，50mL蒸馏水洗涤三次，50mL饱和食盐水洗涤两次，无水硫酸钠干燥过夜，抽滤，将滤液旋干制样，以石油醚/乙酸乙酯体系柱层析分离纯化，收集目标组分，旋干有机溶剂即得间苯二酚单乙酸酯2.83g，收率93％，无色油状物；1H NMR(DMSO-d6，300MHz，δppm)2.21(s，3H，CH3CO)，6.49(s，1H，ArH)，6.51(s，1H，ArH)，6.64(t，1H，J＝2.0Hz，8.7Hz，ArH)，7.15(t，1H，J＝8.2Hz，8.7Hz，ArH)，9.72(s，1H，OH)；13C NMR(DMSO-d6，75MHz，δppm)20.82，108.95，112.12，129.77，151.35，158.20，169.05；HRMS calculated for C8H7O3[M-H]-151.0395，found 151.0399。
实施例3 化合物III的制备
取1.10g邻苯二酚和1.94g邻苯二酚双乙酸酯溶解于30mL DMSO中，加入1.38g K2CO3，于25℃搅拌反应，并利用TLC监测反应。待反应完全后，将反应液倾倒入50mL 1N HCl中，以50mL乙酸乙酯萃取三次，50mL蒸馏水洗涤三次，50mL饱和食盐水洗涤两次，无水硫酸钠干燥过夜，抽滤，将滤液旋干后即得邻苯二酚单乙酸酯2.74g，收率90％，m.p.65-67℃；1H NMR(DMSO-d6，300MHz，δppm)2.22(s，3H，CH3CO)，6.77(t，1H，J＝7.3Hz，7.7Hz，ArH)，6.89(1H，d，J＝7.7Hz，ArH)，6.96(d，1H，J＝7.7Hz，ArH)，7.04(t，1H，J＝7.3Hz，7.7Hz，ArH)，9.57(s，1H，OH)；13C NMR(DMSO-d6，75MHz，δppm)20.58，116.77，119.01，123.04，126.56，138.29，148.92，168.70；HRMS calculated for C8H7O3[M-H]-151.0395，found151.0400。
实施例4 化合物V的制备
取166mg 2-叔丁基对苯二酚和250mg 2-叔丁基对苯二酚双乙酸酯溶解于2mL DMSO中，加入138mg K2CO3，于25℃搅拌反应，并利用TLC监测反应。待反应完全后，将反应液倾倒入20mL 1N HCl中，以20mL乙酸乙酯萃取三次，20mL蒸馏水洗涤三次，20mL饱和食盐水洗涤两次，无水硫酸钠干燥过夜，抽滤，将滤液旋干制样，以石油醚/乙酸乙酯体系柱层析分离纯化，收集目标组分，旋干有机溶剂即得2-叔丁基对苯二酚-1-乙酸酯155mg，收率37％，m.p.128-130℃；1H NMR(DMSO-d6，300MHz，δppm)1.49(s，9H，CH3)，2.51(s，3H，CH3CO)，2.33(s，3H，CH3CO)，6.85(s，1H，ArH)，6.99(s，2H，ArH)，9.55(s，1H，ArH)；13C NMR(DMSO-d6，75MHz，δppm)21.27，29.80，33.90，112.86，113.30，124.88，140.99，141.37，154.49，169.60；HRMS calculated for C12H15O3[M-H]-207.1021，found 207.1025。