苯并呋喃酮的合成方法

本发明属于医药中间体合成，具体的说是苯并呋喃酮的合成方法。

背景技术：

1、苯并呋喃酮(苯并呋喃-2-(3h)-酮)是合成杀菌剂嘧菊酯的重要中间体。苯并呋喃酮的合成方法包括：①邻氯苄氯与氰化钠反应，生成邻氯苯乙腈，经水解生成邻羟基苯乙酸，再脱水环化得到苯并呋喃酮(cn102757337a)。该合成方法需要使用剧毒氰化钠，且存在大量废水。②以环己-2-烯酮为主要原料，与乙醛酸反应脱水生成邻羟基苯乙酸，再脱水环化得到苯并呋喃酮(cn109851600a)。该合成方法中环己酮氯化工艺副产物多，分离困难，后续消除氯化氢工艺产生大量废水。另一原料乙醛酸不稳定，工业品只有50％乙醛酸水溶液，与环己-2-烯酮反应脱水生成苯并呋喃酮，同样产生大量废水。目前含酚废水处理难度大，成本高。③以邻烯丙基苯酚为原料，经臭氧化，然后采用贵金属催化氧气氧化得到苯并呋喃酮(ep1481959a1)。该合成方法采用臭氧和氧气为氧化剂，符合绿色合成理念，但该方法在氧化过程中邻烯丙基苯酚中的酚羟基比其烯丙基中的碳碳双键更容易被氧化，因而苯并呋喃酮收率很低。且在实验中，发明人采用邻烯丙基苯酚用臭氧氧化、再通氧气催化氧化，不能高收率获得苯并呋喃酮。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种苯并呋喃酮的绿色环保合成方法。

2、为了实现本发明目的，所采用的技术方案为：苯并呋喃酮的合成方法，包括以下步骤：

3、(1)以邻烯丙基苯酚(i)为原料，在溶剂、乙酰化催化剂存在下，与乙酸酐发生乙酰化反应合成邻烯丙基乙酸苯酯(ii)；具体为：将乙酰化催化剂加入乙酸酐中，搅拌溶解，得溶液a；将邻烯丙基苯酚(i)原料加入溶剂中，搅拌溶解，得溶液b；在搅拌下，将溶液a加入溶液b中，搅拌反应，蒸馏回收溶剂，继续升温蒸出醋酸，减压回收过量乙酸酐，进一步减压蒸馏获得邻烯丙基乙酸苯酯。

4、(2)邻烯丙基乙酸苯酯先用臭氧氧化，然后加入氧化催化剂、溶剂，用氧气氧化合成邻乙酰氧基苯乙酸酯(iii)；具体为：取上述步骤(1)所得邻烯丙基乙酸苯酯(ii)加入溶剂中，控制反应温度为0～50℃，通入臭氧一段时间，再通氮气；然后往反应液中加入溶剂，再加入氧化催化剂，通入氧气，升温进行催化氧化反应，冷却至室温，过滤除去催化剂，蒸馏回收溶剂，得到邻乙酰氧基苯乙酸酯(iii)。

5、(3)邻乙酰氧基苯乙酸酯采用固体碱催化酯交换生成苯并呋喃酮(iv)；具体为：取步骤(2)所得邻乙酰氧基苯乙酸酯(iii)，加入固体碱催化剂，控制酯交换反应温度为100～140℃，反应时间为3～5h，冷却，过滤除去固体碱催化剂，得到苯并呋喃酮产物(iv)。

6、

7、进一步的，步骤(1)所述乙酰化反应中：乙酸酐与邻烯丙基苯酚的摩尔比为1:1～2:1；溶剂为二氯甲烷、甲苯任中的一种；所述乙酰化催化剂为4-n,n-二甲氨基吡啶或碘中的任一种，乙酰化催化剂加入量为邻烯丙基苯酚质量的1％～2％；乙酰化反应温度为0～50℃，反应时间为2～4h。加入催化剂可使乙酰化反应在较低温度下进行，有效抑制苯环乙酰化副产物生成。

8、进一步的，步骤(2)所述臭氧化反应中：臭氧与邻烯丙基乙酸苯酯的摩尔比为1.1:1～1.3:1，臭氧的质量浓度为1％～5％；臭氧化反应温度为0～50℃，反应时间为1～3h。

9、进一步的，步骤(2)所述氧化催化剂为二氧化锰或pd/al2o3中的任一种，氧化催化剂加入量为邻烯丙基乙酸苯酯质量的0.5％～1.5％，所述的溶剂为甲醇或乙醇中的任一种，而其它多碳醇由于空间位阻大，难以与臭氧化中间体发生反应；当溶剂为甲醇时，氧化产物(iii)为邻乙酰氧基苯乙酸甲酯，当溶剂为乙醇时，氧化产物(iii)为邻乙酰氧基苯乙酸乙酯；所述的氧气氧化反应温度为60～90℃，反应时间为2～4h。该范围内邻烯丙基乙酸苯酯可以完全转化，并且减少副产物的生成。

10、进一步的，步骤(2)所述氧化催化剂pd/al2o3中pd的质量百分数为0.3％～1％。

11、进一步的，步骤(3)所述固体碱催化酯交换反应中：所述的固体碱催化剂为硅藻土负载氢氧化钙，其中氢氧化钙负载量(氢氧化钙占固体碱催化剂的质量分数)为10％～20％；固体碱催化剂加入量为邻乙酰氧基苯乙酸酯质量的5％～20％。

12、与现有技术相比，本发明取得了如下有益效果：

13、本发明以邻烯丙基苯酚为原料，先将原料中羟基乙酰化保护，再采用绿色氧化剂臭氧和氧气氧化，使原料中的碳碳双键氧化为羧酸酯，最后经固体碱催化酯交换获得目标产物苯并呋喃酮。本发明的合成方法，将水解脱乙酰基和分子内脱水环化酯化步骤合二为一，不需经过邻羟基苯乙酸中间体，可直接得到目标产物苯并呋喃酮，整个合成工艺中无废水排放。本发明的合成方法，原料易得，反应条件温和，收率高，无环境污染，适合工业化生产。

技术特征：

1.一种苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于：步骤(1)所述乙酰化反应中：乙酸酐与邻烯丙基苯酚的摩尔比为1:1～2:1；溶剂为二氯甲烷、甲苯任中的一种；所述乙酰化催化剂为4-n,n-二甲氨基吡啶或碘中的任一种，乙酰化催化剂加入量为邻烯丙基苯酚质量的1％～2％；乙酰化反应温度为0～50℃，反应时间为2～4h。

3.根据权利要求1所述的苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于：步骤(2)具体反应为：取上述步骤(1)所得邻烯丙基乙酸苯酯加入溶剂中，控制反应温度为0～50℃，通入臭氧进行臭氧化反应，再通氮气；然后往反应液中加入溶剂，再加入氧化催化剂，通入氧气，升温进行催化氧化反应，冷却至室温，过滤除去催化剂，蒸馏回收溶剂，得到邻乙酰氧基苯乙酸酯。

4.根据权利要求3所述的苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于：所述臭氧化反应中，臭氧与邻烯丙基乙酸苯酯的摩尔比为1.1:1～1.3:1，臭氧的质量浓度为1％～5％；臭氧化反应时间为1～3h；溶剂为甲醇或乙醇中的任一种。

5.根据权利要求1所述的苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于：步骤(2)所述氧化催化剂为二氧化锰或pd/al2o3中的任一种，氧化催化剂加入量为邻烯丙基乙酸苯酯质量的0.5％～1.5％，所述的氧气氧化反应温度为60～90℃，反应时间为2～4h。

6.根据权利要求1所述的苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于：步骤(3)所述固体碱催化酯交换反应中：所述的固体碱催化剂为硅藻土负载氢氧化钙，其中氢氧化钙负载质量为10％～20％；固体碱催化剂加入量为邻乙酰氧基苯乙酸酯质量的5％～20％；酯交换反应温度为100～140℃，反应时间为3～5h。

7.根据权利要求4所述的苯并呋喃酮的合成方法，其特征在于：所述氧化催化剂pd/al2o3中pd的质量百分数为0.3％～1％。

技术总结
本发明属于医药中间体合成技术领域，具体的说是苯并呋喃酮的合成方法。包括以下步骤：(1)以邻烯丙基苯酚为原料，与乙酸酐反应获得邻烯丙基乙酸苯酯；(2)邻烯丙基乙酸苯酯在溶剂中，经臭氧、氧气两步氧化获得邻乙酰氧基苯乙酸酯；(3)邻乙酰氧基苯乙酸酯经酯交换获得苯并呋喃酮。本发明的合成方法，条件温和，收率高，整个合成工艺中无废水排放，无环境污染，适合工业化生产。

技术研发人员：卓泽群,李明时,张伟,鲁墨弘,张卫红,文成龙,黄鹏程
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15