專利名稱：2-吡喃酮一鍋法合成羥基取代1,4-萘醌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及羥基取代1，4_萘醌化合物的合成方法，具體是5-甲基-7-羥基-1，
4-萘醌的合成方法，屬羥基取代1，4_萘醌的合成新技術(shù)。
背景技術(shù)：
羥基取代1，4_萘醌是許多天然產(chǎn)物的重要組成，包括新疆的紫草醌、指甲花醌、 蘭雪醌、胡桃醌等。研究表明，許多天然或合成的羥基取代1，4_萘醌具有抗菌、抗炎、抗?jié)?、抗腫瘤、抗癌、抗虐等作用，是一類重要的精細(xì)化工原料，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、藥物、 農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。研究表明羥基取代1，4_萘醌具有優(yōu)異的抗紫外性能，羥基取代1，4_萘醌可用于蛋白質(zhì)纖維染色。目前研究的熱點(diǎn)是如何從天然植物中提取分離羥基取代1，4_萘醌衍生物，以及如何通過(guò)分子設(shè)計(jì)合成羥基取代1，4_萘醌衍生物。目前，羥基取代1，4_萘醌的合成方法不同程度地存在工藝復(fù)雜、條件苛刻、產(chǎn)率收率低或?qū)Νh(huán)境友好性差等欠缺，主要包括1.文獻(xiàn) Journal of Molecular Catalysis A =Chemical, 2000,157(1-2) :65-72報(bào)道在金屬催化劑、低溫、強(qiáng)堿、甲醇或乙醇為溶劑的條件下，利用α-萘酚和β-萘酚合成高純度2-羥基-1，4-萘醌(指甲花醌)。但原料及金屬催化劑較昂貴，合成的2-羥基-1， 4萘醌產(chǎn)率為20%。2.文獻(xiàn)四川師范學(xué)院學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，1998，1 Κ4) :382-384報(bào)道采用 CrO3 CC5H5N氧化1，5-萘酚，并用二氯乙烷代替水作溶劑，將合成5-羥基-1，4萘醌(胡桃醌)的產(chǎn)率提高至Ij 27. 8% ；文獻(xiàn) Syn. Com.，1984，14(12) :1167-1173 報(bào)道采用 Salcomine 催化氧化1，5-萘酚，5-羥基-1，4萘醌(胡桃醌)的產(chǎn)率為71%。3.文獻(xiàn) J. Chem. Soc. C =Organic, 1996 :2184-2186 報(bào)道利用苯酚衍生物為原料 “一鍋法”合成5，8- 二羥基-1，4-萘醌。但是這種方法工序復(fù)雜、條件苛刻，產(chǎn)率僅有12 % ； 文獻(xiàn)化學(xué)試劑，2000，22 (3) :188報(bào)道以對(duì)苯二酚與順丁烯為原料，在無(wú)水三氯化鋁和氯化鈉的作用下，優(yōu)化和改進(jìn)了 Fieser L. F.報(bào)道的方法，將合成的5，8-二羥基-1，4-萘醌產(chǎn)率由21. 提高到36.8%。4.文獻(xiàn) Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2007,15(24) :7638-7646 報(bào)道利用苯酚及其鹵代物和順丁烯二酸酐為原料合成5-羥基-7-甲基-1，4-萘醌及其鹵代物，產(chǎn)率為 32% ；文獻(xiàn) Synthesis, 2006,9 :1405-1407 報(bào)道利用 Diels-Alder 反應(yīng)一鍋法合成
5-羥基-1，4-萘醌，產(chǎn)率為91%。研究?jī)?nèi)容Diels-Alder反應(yīng)是合成1，4_萘醌的重要方法之一。用2_吡喃酮替代雙烯試劑 1，3-丁二烯，具有一定的合成優(yōu)勢(shì)。2-吡喃酮制備羥基取代1，4_萘醌的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)是 在Diels-Alder反應(yīng)后一鍋法脫去(X)2生成目標(biāo)產(chǎn)物、簡(jiǎn)化分離提純工藝以及提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率。本發(fā)明通過(guò)提供一種5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌的合成方法和合成路線，以解決羥基取代1，4_萘醌合成路線復(fù)雜、合成條件苛刻或合成產(chǎn)率等技術(shù)難題。
3
1.本發(fā)明合成5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌的技術(shù)方案以4-羥基-6-甲基-2-吡喃酮與過(guò)量1，4-苯醌為原料，在乙醇與乙醚的混合溶劑中，用三乙醇胺作為催化劑和脫CO2劑，控制在20 80°C，攪拌回流反應(yīng)2 5h，采用 Diels-Alder反應(yīng)一鍋法合成5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌。通過(guò)分離提純，產(chǎn)率為94. 2%。2.本發(fā)明合成5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌的方法改進(jìn)選擇環(huán)境友好的三乙醇胺作為催化劑及脫(X)2劑；采用的乙醇和乙醚作為混合溶劑，體積比為1 4 1 8;產(chǎn)物5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌大部分可以直接在混合溶劑中沉淀析出。3.本發(fā)明合成5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌的效果與萘系、苯系合成含羥基1，4-萘醌文獻(xiàn)相比，這種5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌的合成路線簡(jiǎn)單，總產(chǎn)率很高。與周環(huán)法制備1，4_萘醌文獻(xiàn)相比，這種5-甲基-7-羥基-1， 4-萘醌的合成方法，原料及催化劑易得，催化劑屬于環(huán)境友好型而且兼有脫(X)2劑的作用， 反應(yīng)條件溫和，所選溶劑可以使目標(biāo)產(chǎn)物直接沉淀析出從而簡(jiǎn)化分離提純工藝，產(chǎn)率很高。
具體實(shí)施例方式5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于依以下步驟進(jìn)行在乙醇和乙醚體積比為1 4 1 8的混合溶劑中加入一定量的4-羥基-6-甲基-2-吡喃酮、1，4-苯醌和三乙醇胺，4-羥基-6-甲基-2-吡喃酮、1，4-苯醌和三乙醇胺之間當(dāng)量比為1 (1 4) 0. 1，在30 60°C下攪拌回流反應(yīng)3 證。反應(yīng)過(guò)程中大部分目標(biāo)產(chǎn)物5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌以沉淀析出，沉淀物經(jīng)乙醚洗滌1 5次。濾液經(jīng)真空低溫除去溶劑，所得固體經(jīng)乙醚洗滌1 5次，合并兩部分固體即為粗品。粗品用柱層析分離提純，正己烷-乙酸乙酯體積比為2 1 50 1，純品5甲基-7-羥基-1，4-萘醌的產(chǎn)率為94.2%。目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附

圖1，中文名稱5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是以2-吡喃酮為單體為主要原料，采用Diels-Alder反應(yīng)和脫(X)2反應(yīng)“一鍋法”，合成羥基取代1，4_萘醌的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于反應(yīng)溶劑為乙醇和乙醚的混合溶劑，混合溶劑乙醇和乙醚的體積比為1 4 1 8、反應(yīng)時(shí)間為3 5h、反應(yīng)溫度為30 60°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于以三乙醇胺作為催化劑以及脫CO2劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于合成所用原料為4-羥基-6-甲基-2-吡喃酮、1，4-苯醌、三乙醇胺，4-羥基-6-甲基-2-吡喃酮、1， 4-苯醌、三乙醇胺之間的當(dāng)量比為1 (1 4) 0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基取代-1，4-萘醌的合成方法，其特征在于大部分目標(biāo)產(chǎn)物5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌可以直接通過(guò)沉淀析出，沉淀用無(wú)水乙醚洗1 5次；其余的目標(biāo)產(chǎn)物是低溫真空處理濾液后，用正己烷與乙酸乙酯的體積比為2 1 50 1 的柱層析分離提純，直接沉淀析和分離提純?yōu)V液后，5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌產(chǎn)率可達(dá) 94. 2%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種羥基取代1，4-萘醌的合成方法。以4-羥基-6-甲基-2-吡喃酮和1，4-苯醌為原料，以環(huán)境友好的三乙醇胺為催化劑和脫CO2劑，通過(guò)Diels-Alder反應(yīng)一鍋法合成目標(biāo)產(chǎn)物5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌，5-甲基-7-羥基-1，4-萘醌大部分可以通過(guò)乙醇乙醚的混合溶劑直接沉淀析出，產(chǎn)率可達(dá)94.2％。此合成方法合成工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、對(duì)環(huán)境友好、原料及催化劑價(jià)格低廉、目標(biāo)產(chǎn)率很高。
文檔編號(hào)C07C46/00GK102557913SQ201010617028
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉瑞, 宋心遠(yuǎn), 王慧敏, 賈麗霞 申請(qǐng)人:新疆大學(xué)