一種催化制備2-氨基-3-苯磺酰-4h-吡喃衍生物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化制備2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 4H-吡喃衍生物是天然產(chǎn)物的主要基本結(jié)構(gòu)單元之一，也是構(gòu)建其它雜環(huán)化合物 的中藥合成子。它們具有良好的生理活性和藥理活性，被廣泛地用于制備抗過敏、降血糖、 抗菌以及抗癌類藥物。當(dāng)吡喃環(huán)上同時連有氨基和砜基時，又成為某些特殊天然產(chǎn)物的合 成子。因此，研究2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制備具有非常重要的意義。作為4H-吡 喃衍生物的一種，比如2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制備一般是通過芳香醛、5,5_二 甲基-1，3-環(huán)己二酮和苯磺酰乙腈，在無機(jī)或有機(jī)堿催化下完成，但是存在反應(yīng)時間較長、 苛刻的反應(yīng)條件、較低的轉(zhuǎn)化率和復(fù)雜的分離提純步驟等缺點(diǎn)。因此，開發(fā)一種綠色、高效、 方便快捷地制備2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法成為許多有機(jī)合成工作者普遍關(guān) 注的問題。
[0003] 離子液體是指在室溫或近于室溫下呈液態(tài)的鹽類。由于其具有不揮發(fā)、較寬的液 相范圍以及較好的化學(xué)穩(wěn)定性而被作為綠色溶劑運(yùn)用到有機(jī)合成反應(yīng)中，而作為功能化離 子液體中的堿性離子液體，特別是布朗斯特堿性離子液體由于具有綠色無污染、有機(jī)和無 機(jī)化合物溶解性好、堿性位點(diǎn)分布均勻、產(chǎn)物易于進(jìn)行分離及可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)而被應(yīng)用 到2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制備過程中。比如Hongyun Guo等以弱堿性離子液體 HEAA(乙酸2-羥基乙銨)作為催化劑，乙醇水溶液作為溶劑的條件下高效地催化芳香醛、5， 5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮和苯磺酰乙腈"一鍋法"制備出一系列的2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡 喃衍生物，該方法具有較高的反應(yīng)收率、溫和的反應(yīng)條件和催化劑分離簡單且可以循環(huán)使 用等優(yōu)點(diǎn)，其中從濾液中提取出的催化劑可以循環(huán)使用5次，其催化效率未有明顯降低 (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堿性離子液體催化劑的堿度比較低，導(dǎo)致在使用時其 使用量較大（15%mol)。另外，反應(yīng)后處理的操作比較復(fù)雜，其中反應(yīng)產(chǎn)品需要洗滌和兩次 重結(jié)晶過程才能得到，而堿性離子液體催化劑循環(huán)使用前需要進(jìn)行提純處理，原料利用率 低，不適宜工業(yè)化大規(guī)模使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用堿性離子液體催化制備2-氨基-3-苯磺 酰-4H-吡喃衍生物過程中存在離子液體催化劑使用量和損失量均較大，原料利用率低、產(chǎn) 物提純過程復(fù)雜以及催化劑使用前需要進(jìn)行提純處理等缺點(diǎn)，而提供一種催化劑催化活性 較好、原料利用率高、產(chǎn)物提純簡便及催化系統(tǒng)可直接循環(huán)使用的催化制備2-氨基-3-苯磺 酰-4H-吡喃衍生物的方法。
[0006]本發(fā)明所使用的堿性離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0008]本發(fā)明所提供的一種催化制備2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法，其化學(xué) 反應(yīng)式為：
[0010] 其中反應(yīng)中：芳香醛α)、5,5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮（II)和苯磺酰乙腈（III)的摩 爾比為1:1:1，堿性離子液體催化劑的摩爾量是所用芳香醛的8~10%，反應(yīng)溶劑95%甲醇 水溶液以毫升計的體積量為芳香醛以毫摩爾計的物質(zhì)的量的5~8倍，反應(yīng)壓力為一個大氣 壓，回流反應(yīng)時間為2~5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜置，抽濾，濾渣經(jīng)甲 醇洗滌、真空干燥后得到2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物(IV)。濾液中含有的堿性離子液 體催化劑及少量未反應(yīng)完的原料，可不經(jīng)處理重復(fù)使用。
[0011] 本發(fā)明所用的芳香醛為苯甲醛、對氯苯甲醛、鄰氯苯甲醛、對甲基苯甲醛、對甲氧 基苯甲醛、對硝基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、間溴苯甲醛、2,4_二氯苯甲醛、對氟苯甲醛中的任 一種。
[0012] 本發(fā)明所使用的堿性離子液體催化劑的合成方法，參考相關(guān)材料（Biodiesel production by transesterification catalyzed by an efficient choline ionic liquid catalyst^Applied Energy?2013?108：333-339)〇
[0013] 本發(fā)明與其它堿性離子液體作催化劑的制備方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0014] 1、堿性離子液體的催化活性高，使用量少；
[0015] 2、反應(yīng)原料利用率高，原子經(jīng)濟(jì)性較好；
[0016] 3、催化劑不經(jīng)任何處理可重復(fù)使用；
[0017] 4、反應(yīng)條件比較溫和，便于實(shí)際操作；
[0018] 5、產(chǎn)物的提純過程簡便，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明堿性離子液體催化劑在催化制備2-氨基-7,7-二甲基-4-苯基-3-苯 磺酰_7,8_二氫-4H-苯并吡喃-5(6H)_酮反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明堿性離子液體催化劑在催化制備2-氨基-7，7_二甲基-4-(4-氯苯 基)-3-苯磺酰-7，8-二氫-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明堿性離子液體催化劑在催化制備2-氨基-7，7_二甲基-4-(2-氯苯 基)-3-苯磺酰-7，8-二氫-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明堿性離子液體催化劑在催化制備2-氨基-7，7-二甲基-4-( 2，4-二氯 苯基)-3-苯磺酰-7，8-二氫-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮反應(yīng)中循環(huán)使用時的產(chǎn)物收率變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)和顯著效果可以從下述的實(shí)施例中得以體現(xiàn)，但它們并不對本 發(fā)明作任何限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，均 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，其中實(shí)施例中 反應(yīng)產(chǎn)物的測試表征使用的是德國Bruker公司的型號為AVANCE-II 500MHz的核磁共振儀； 紅外光譜測試表征采用的是德國Bruker公司的型號為Bruker tensor 37FT-IR紅外光譜儀 (KBr壓片）；反應(yīng)產(chǎn)物的熔點(diǎn)采用毛細(xì)管法測定。
[0024] 實(shí)施例1
[0025] 將lmmol苯甲酸、lmmol 5,5_二甲基_1，3_環(huán)己二酬、lmmol苯橫醜乙臆和0.09mmol 堿性離子液體分別加入到盛有5ml 95%甲醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的25ml單口瓶 中。加熱回流反應(yīng)2.4h，TLC(薄板層析)檢測，原料點(diǎn)消失，冷卻至室溫，碾碎析出的固體，靜 置，抽濾，濾渣經(jīng)甲醇洗滌、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 氫-4H-苯并吡喃-5 (6H)-酮，收率為91 %，濾液中直接加入苯甲醛、5，5-二甲基-1，3-環(huán)己二 酮和苯磺酰乙腈后進(jìn)行重復(fù)使用。
[0026] 2-氨基-7,7-二甲基-4-苯基-3-苯磺酰-7,8-二氫-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] 實(shí)施例2
[0028] 將lmmol對氣苯甲酸、lmmol 5，5_二甲基_1，3_環(huán)己二酬、lmmol苯橫醜乙臆和 0.09mmol堿性離子液體分別加入到盛有8ml 95%甲醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的 25ml單口瓶中。加熱回流反應(yīng)2h，TLC(薄板層析)檢測，原料點(diǎn)消失，冷卻至室溫，碾碎析出 的固體，靜置，抽濾，濾渣經(jīng)甲醇洗滌、真空干燥后得到2-氨基_7,7_二甲基-4-(4-氯苯基)- 3-苯磺酰-7，8-二氫-4H-苯并吡喃-5(6H)-酮，收率為92%，濾液中直接加入對氯苯甲醛、5， 5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮和苯磺酰乙腈后進(jìn)行重復(fù)使用。
[0029] 2-氨基-7,7-二甲基-4-(4-氯苯基）-3_苯磺酰-7，8_二氫-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] 實(shí)施例3
[0031 ] 將lmmol鄰氣苯甲酸、lmmol 5，5_二甲基_1，3_環(huán)己二酬、lmmol苯橫醜乙臆和 O.lOmmol堿性離子液體分別加入到盛有6ml 95%甲醇水溶液的帶有攪拌子和冷凝管的 25ml單口瓶中。加熱回流反應(yīng)2.8h，TLC(薄板層析)檢測，原料點(diǎn)消失，冷卻至室溫，碾碎析 出的固體，靜置，抽濾，濾渣經(jīng)甲醇洗滌、真空干燥后得到2-氨基-7,7-二甲基-4-(2-氯苯 基)-3-苯磺酰-7，8-二氫-4H-苯并吡喃-5(6H)-酮，收率為89 %，濾液中直接加入鄰氯苯甲 醛、5，5-二甲基-1，3-環(huán)己二酮和苯磺酰乙腈后進(jìn)行重復(fù)使用。
[0032] 2-氨基-7,7-二甲基-4-(2-氯苯基)-3-苯磺酰-7,8-二氫_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] 實(shí)施例4
[0034] 將lmmol對甲基苯甲酸、