一种对羟基苯乙酮类化合物的合成方法与流程

文档序号:16584564发布日期:2019-01-14 18:17阅读:425来源:国知局

本发明涉及一种催化制备对羟基苯乙酮类化合物的方法,更具体地说,涉及一种利用深共融溶剂催化fries重排反应制备对羟基苯乙酮类化合物的方法。



背景技术:

羟基芳基酮类化合物是有机合成中的重要合成子,是重要的有机化工原料、制药工业和香料制造业的重要中间体[1]。例如,对羟基苯乙酮可以用于医药中间体及饲料添加剂的合成,如利胆药及平喘药沙丁醇胺(salbutamol)、消炎药丁苯羟酸(bufexamac)等;邻羟基苯乙酮主要用作医药中间体及合成香料,如ia类抗心律失常药盐酸普罗帕酮(propafenonehydrochloride)、抗真菌类药盐酸氯康唑(croconazolehydrochloride)等。正因为其有如此广泛的应用,因此开展羟基芳基酮类化合物的合成研究尤为重要。

合成羟基芳基酮类化合物的方法之一是fries重排反应。传统的fries重排法选用的催化剂为alcl3、三氟甲磺酸盐[2,3]等lewis酸[4]或甲磺酸[5]、三氟甲磺酸[6]等质子酸均相及多相催化剂[7-10]。然而这些催化剂自身具有较高的毒性和挥发性,对仪器和设备具有强腐蚀性;催化剂的用量过量,价格的昂贵,不适用于工业生产;因此,设计一类温和、绿色、环保的催化剂进行fries重排反应,合成对羟基苯基酮类的研究具有重要意义。



技术实现要素:

为弥补现有技术的不足,本发明的目的是提供一种新型环境友好的反应体系用于fries重排反应来制备对羟基酮类化合物,该反应体系无需使用有机溶剂,以des即[chcl][zncl2]、[chcl][zncl2]2或[chcl][zncl2]3为催化剂,避免了使用易挥发性有机溶剂和对环境有害的传统催化剂,本发明的制备方法安全、价廉、绿色。该反应体系适用范围广、操作简单、廉价安全、产率较高、对环境友好。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

以乙酸苯酯类化合物为底物,des为催化剂,无溶剂条件下,于40-90℃反应0.5-3h制备对羟基苯乙酮类化合物;反应通式如下:

其中,所述的des为[chcl][zncl2]、[chcl][zncl2]2或[chcl][zncl2]3中的一种。

其中des是由氯化胆碱(chcl)与氯化锌(zncl2)按照摩尔比为1:1~1:3比例制备的深共融溶剂;

所述乙酸苯酯类化合物和des的摩尔比为1:2。

进一步的,所述乙酸苯酯类化合物为对位无取代基的乙酸苯酯类化合物,优选乙酸苯酯。

进一步的,所述的des的制备方法为:将chcl和zncl2按照一定摩尔比加入到圆底烧瓶中,将混合物在140℃条件下搅拌1h得透明液体,即得des。

优选的,本发明对羟基苯乙酮类化合物的制备方法具体为:将des加入到反应容器中,然后加入乙酸苯酯类化合物,在40-90℃下,搅拌反应0.5-3h后停止反应。冷却至室温,经柱分离处理后得到目标产物。所述乙酸苯酯类化合物和des的摩尔比为1:2。

优选的,反应温度为60℃。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明避免采用易挥发性有机溶剂和对环境有害的传统催化剂,以温和、绿色、环保的des为催化剂提供一种新型环境友好的反应体系用于fries重排反应来制备对羟基酮类化合物,对位的产物选择性为100%,该反应体系无需使用有机溶剂,des作反应催化剂兼溶剂,制备方法安全、价廉、绿色。该反应体系适用范围广、操作简单、廉价安全、产率较高、对环境友好,适用于工业生产,对合成对羟基苯基酮类的研究具有重要意义。

具体实施方式

下面通过具体实施例详述本发明,但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明,本发明所采用的实验方法均为常规方法,所用实验器材、材料、试剂等均可从化学公司购买。

下述实施例中涉及的催化剂des采用如下方法制备:

将20mmol(2.79g)氯化胆碱(chcl)和20mmol(2.72g)氯化锌(zncl2)加入到100ml的圆底烧瓶中,将混合物在140℃条件下搅拌1h,得一种透明粘稠液体,即得[chcl][zncl2]深共融溶剂。但此des结构不稳定,存放片刻会变质,因此不用于反应体系。

将20mmol(2.79g)氯化胆碱(chcl)和40mmol(5.45g)氯化锌(zncl2)加入到100ml的圆底烧瓶中,将混合物在140℃条件下搅拌1h,得一种透明粘稠液体,即得[chcl][zncl2]2深共融溶剂。

将20mmol(2.79g)氯化胆碱(chcl)和60mmol(8.17g)氯化锌(zncl2)加入到100ml的圆底烧瓶中,将混合物在140℃条件下搅拌1h,得一种灰色浑浊液体,即得[chcl][zncl2]3深共融溶剂。

实施例1

实验方法:将10mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在40℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。因此[chcl][zncl2]2与原料的物料比为1:1时,在40℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例2

实验方法:将20mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在40℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。因此[chcl][zncl2]2与原料的物料比为2:1时,在40℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例3

实验方法:将30mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在40℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。因此[chcl][zncl2]2与原料的物料比为3:1时,在40℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例4

实验方法:将10mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在60℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。因此[chcl][zncl2]2与原料的物料比为1:1时,在60℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例5

实验方法:将20mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在60℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,有产物生成。搅拌反应12h后,产物无变化,停止反应。经柱分离,得白色固体颗粒,产率约10%。对位的产物选择性为100%。

反应方程式:

实施例6

实验方法:将30mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在60℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。因此[chcl][zncl2]2与原料的物料比为3:1时,在60℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例7

实验方法:将10mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在90℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,反应完全,原料全部转化为苯酚。因此des与原料的物料比为1:1时,在90℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例8

实验方法:将20mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在90℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,有产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。经柱分离得白色固体颗粒,产率约为5%。对位的产物选择性为100%。

反应方程式:

实施例9

实验方法:将30mmol的des催化剂[chcl][zncl2]2,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在90℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,无产物生成。搅拌反应12h后,反应完全,原料全部转化为苯酚。因此des与原料的物料比为3:1时,在90℃下,只生成苯酚。

反应方程式:

实施例10

实验方法:将20mmol的des催化剂[chcl][zncl2]3,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在70℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,有产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。反应结束后,经柱分离得白色固体颗粒,产率约为5%。对位的产物选择性为100%。

反应方程式:

实施例11

实验方法:将20mmol的des催化剂[chcl][zncl2]3,10mmol的乙酸苯酯加入到50ml的三口瓶中,在90℃下,搅拌反应30min后,tlc检测,有苯酚生成。搅拌反应3h后,tlc检测,有产物生成。搅拌反应12h后,无变化,停止反应。反应结束后经柱分离,得白色固体颗粒,约为产率5%。对位的产物选择性为100%。

反应方程式:

由上述实施例1-4、6-7、9与实施例5、8、10-11对比可知,采用本发明绿色环保的des催化剂可以获得对羟基酮类化合物,对位的产物选择性为100%。

参考文献

[1]jessicarehdorf,christianl.zimmer,anduwet.bornscheuercloning,expression,characterization,andbiocatalyticinvestigationofthe4-hydroxyacet-ophenonemonooxygenasefrompseudomonasputida,applenvironmicrobiol.2009,75(10):3106–3114.

[2]shukobayashi,mitsuhiromoriwak,andiwaohachiya.hafniumtrifluoro-methanesulfonate(hf(otf)4)asanefficientcatalystinthefriesrearrangementanddirectacylationofphenolandnaphtholderivatives.tetrahedronletters,1996,37(12):2053

[3]xiu-huaxu,misakitaniguchi,ayakaazuma,guokailiu,etsukotokunaga,andnorioshibataremoteanionicfriesrearrangementofsulfonates:regioselectivesynthesisofindoletriflonesorg.lett.,2013,15(3),686–689.

[4]gathirwa,jw,maki,tconcisesynthesisofphotocleavablemoleculartagforlaserdesorptionionizationmassspectrometryviafriesreaction.syntheticcommunications,2013,43(7),1016.

[5]anniecommarieua,wolfganghoelderich,jeanalexlaffitte,marie-pierredupont.friesrearrangementinmethanesulfonicacid,anenvironmentalfriendlyacid.journalofmolecularcatalysisa:chemical2002,182–183,137–141.

[6]ryomurashige,yukahayashi,syoohmori,ayukotorii,yokoaizu,yasuyukimuto,yutamurai,yujioda,makotohashimoto.comparisonsofo-acylationandfriedelecraftsacylationofphenolsandacylchloridesandfriesrearrangementofphenylestersintrifluoromethanesulfonicacid:effectivesynthesisofopticallyactivehomotyrosines.tetrahedron2011,67:641-649

[7]honglinwangandyongmingzou.modifiedbetazeoliteascatalystforfriesrearrangementreaction.catalysisletters2003,86(4):163-167

[8]u.freese,f.heinrich,f.roessner.acylationofaromaticcompoundsonh-betazeolites.catalysistoday1999,49:237-244

[9]v.d.chaube,p.moreaub,a.finiels,a.v.ramaswamya,a.p.singh.propionylationofphenolto4-hydroxypropiophenoneoverzeoliteh-beta.journalofmolecularcatalysisa:chemical2001,174:255–264

[10]yarlagaddavsubbarao,shivanandjkulkami,machirajusubrahmanyamandavramarao.highlyselectivefriesrearrangementovermodifiedzsm-5catalysts.tetrahedronletters,1993,34(48):7799-1800

以上所述,仅为本发明创造较佳的具体实施方式,但本发明创造的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内,根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

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