一种苯并呋喃类化合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种苯并呋喃类化合物的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：将呋喃类化合物、乙酸和路易斯酸催化剂置于反应容器中，于80~160℃条件下反应0.5~24 h，分离提纯，即得到苯并呋喃类化合物。本发明专利技术提供的制备方法以呋喃类化合物为反应原料，以乙酸水溶液为溶剂，以路易斯酸为催化剂，在温和的反应温度（80~160℃）下，通过一步反应直接得到苯并呋喃类化合物。本发明专利技术提供的制备方法可基于原料呋喃类化合物的结构和官能团，合成对应结构和官能团的苯并呋喃类化合物，原料组分简单、工艺操作方便；其中，以呋喃合成苯并呋喃过程中，所得苯并呋喃选择性高达99%，具有工业化应用前景。

Preparation of a Benzofuran Compound

The invention relates to a preparation method of benzofurans. The preparation method comprises the following steps: putting furan compounds, acetic acid and Lewis acid catalysts in a reaction vessel, reacting at 80-160 ~C for 0.5-24 h, separating and purifying, and obtaining benzofuran compounds. The preparation method of the invention takes furan compounds as raw materials, acetic acid aqueous solution as solvent, Lewis acid as catalyst, and directly obtains benzofuran compounds through one-step reaction at mild reaction temperature (80 ~ 160 C). The preparation method provided by the invention can synthesize benzofuran compounds with corresponding structure and functional groups based on the structure and functional groups of raw material furan compounds, and the raw material composition is simple and the process is convenient to operate. In the process of synthesizing benzofuran with furan, the selectivity of benzofuran obtained is up to 99%, which has industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种苯并呋喃类化合物的制备方法
本专利技术属于苯并呋喃合成领域，具体涉及一种苯并呋喃类化合物的制备方法。
技术介绍
苯并咲喃类化合物具有很强的生物活性，包括抗真菌活性、抗炎活性、抗肿瘤活性、抗氧化活性、抗内风湿活性、钙阻聚活性、抗血小板活性以及激发植物发育等。苯并呋喃类化合物还可以应用于医药领域，以此来改善原化合物的生理活性。苯并咲喃类化合物的生物活性和在医药领域的应用引起了人们的密切关注。目前，苯并呋喃类化合物的合成路线长，反应条件较苟刻。苯并呋喃是苯并呋喃类化合物的核心结构，也是一种最简单的苯并呋喃类化合物。即使是苯并呋喃的人工合成，也需要多种反应原料和多步催化反应。如，用2-卤代酮和苯酚反应首先制备得到苯氧基烷酮，苯氧基烷酮再通过酸催化脱水反应过程制备苯并呋喃(Bull.Chem.Soc.Jpn.1971,44,749)。该方法中的原料2-卤代酮不易获得且价格昂贵，且反应过程苯并呋喃产率和选择性低。苯并呋喃也可以通过以水杨醛和取代溴乙酸酯为原料制备得到，但是此方法需要三步反应，操作复杂，工艺成本高(J.Org.Chem.1996,61,6498)。因此，开发一种操作简单、工艺步骤少的反应技术，以常规低分子化学品来合成苯并咲喃类化合物具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服常规苯并呋喃类化合物合成方法所需路线长，反应条件较苟刻，所需初始原料种类多、且不易获得的缺陷和不足，开发一种苯并呋喃类化合物的制备方法。本专利技术提供的制备方法可基于原料呋喃类化合物的结构和官能团，合成对应结构和官能团的苯并呋喃类化合物。本专利技术提供的原料组分简单、工艺操作方便；其中，以呋喃合成苯并呋喃过程中，所得苯并呋喃选择性高达99％，具有工业化应用前景。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种苯并呋喃类化合物的制备方法，包括如下步骤：将呋喃类化合物、乙酸和路易斯酸催化剂置于反应容器中，于80～160℃条件下反应0.5～24h，分离提纯，即得到苯并呋喃类化合物。本专利技术提供的制备方法以呋喃类化合物为唯一反应原料，以乙酸为溶剂，以路易斯酸为催化剂，在温和的反应温度(80～160℃)下，通过一步反应直接得到苯并呋喃类化合物；本专利技术提供的制备方法原料组分简单、工艺操作方便，选择性高，具有工业化应用前景。应当理解的是，以呋喃类化合物为原料，既可以选用单独一种呋喃类化合物为原料，也可选用多种呋喃类化合物为原料，根据呋喃类化合物的结构和官能团，合成对应结构和官能团的苯并呋喃类化合物。优选地，所述呋喃类化合物为式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示结构的呋喃类化合物：其中，R1～R8独立的选自氢、烷基或硫醇基。优选地，当R1和R2为氢时，得到如式(Ⅲ)所示苯并呋喃类化合物；当R3和R4为氢时，得到如式(Ⅳ)所示苯并呋喃类化合物；优选地，所述烷基为C1～4烷基。优选地，所述硫醇基为-SH或-SR，R为C1～2烷基。优选地，所述路易斯酸催化剂为氯化铝，三氟化硼、氯化铁或五氟化锑中的一种或几种。优选地，所述呋喃类化合物为呋喃、2-甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃中的一种或两种。呋喃，2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃都可以以生物质为原料获得。如，生物质先催化水解得到五碳糖，然后由五碳糖脱水生成的糠醛脱羰制备得到呋喃(Biomass1984,4,263)。从以生物质为初始原料角度来说，呋喃，2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃都是可再生资源。此外，呋喃广泛存在于松木焦油中，已经成为一种应用广泛的大宗量化学品。更为优选地，所述呋喃类化合物为呋喃。以呋喃合成苯并呋喃的过程中，选择性可高达99％，具有工业化应用前景。优选地，所述路易斯酸催化剂为氯化铝，三氟化硼、氯化铁或五氟化锑中的一种或几种。优选地，所述反应的温度为100～150℃。优选地，所述反应的时间为1～12h。优选地，所述反应容器中路易斯酸催化剂的质量浓度为1～8％。该质量浓度下既可实现较好的催化作用，又可降低催化剂的成本。优选地，所述制备方法还包括在反应前加入水得到乙酸水溶液的步骤，所述乙酸和水的体积比为1:0～1:5。加入适量的水有利于提高路易斯酸催化剂在反应体系中的溶解度，从而使该反应为一个均相催化反应，从而促进反应的进行。优选地，所述呋喃类化合物在乙酸水溶液中的质量浓度为1～100g/L。更为优选地，所述呋喃类化合物在乙酸水溶液中的质量浓度为10g/L。优选地，所述分离提纯的方式为精馏。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的制备方法以呋喃类化合物为反应原料，以乙酸水溶液为溶剂，以路易斯酸为催化剂，在温和的反应温度(80～160℃)下，通过一步反应直接得到苯并呋喃类化合物。本专利技术提供的制备方法可基于原料呋喃类化合物的结构和官能团，合成对应结构和官能团的苯并呋喃类化合物，原料组分简单、工艺操作方便；其中，以呋喃合成苯并呋喃过程中，所得苯并呋喃选择性高达99％，具有工业化应用前景。附图说明图1为实施例1中呋喃类化合物制备苯并呋喃类化合物的示意图；图2为实施例1中反应产物GC-FID内标法定量分析图谱；图3为实施例15中反应产物气质联用分析图谱；图4为实施例16中反应产物气质联用分析图谱；图5为实施例17中反应产物气质联用分析图谱；图6为实施例18中反应产物气质联用分析图谱；图7为实施例19中反应产物气质联用分析图谱；图8为实施例20中反应产物气质联用分析图谱；图9为实施例21中反应产物气质联用分析图谱。具体实施方式下面结合实施例进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本专利技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本专利技术所要求保护的范围。实施例1一种以呋喃合成苯并呋喃的方法，所述方法如下(反应式如图1)：配制乙酸与水的体积比为3:1的乙酸水溶液，取2mL该乙酸水溶液加入10ml反应管中，再往该反应管中加入0.02g呋喃和0.1g氯化铝催化剂。把反应管至于140℃下反应1小时，冷却后得到苯并呋喃。把反应产物加入内标物乙基苯后，溶于二氯甲烷中，采用GC-FID对二氯甲烷中的呋喃和苯并呋喃进行定量分析(见图2)。呋喃转化率为30.5％，苯并呋喃产率25.8％，苯并呋喃选择性高达99.1％。采用精馏的方法回收溶剂和苯并呋喃产物，在100℃条件下蒸馏得到溶剂乙酸水溶液，进一步在170～175℃条件下蒸馏得到苯并呋喃。实施例2一种以呋喃合成苯并呋喃的方法，所述方法如下：配制乙酸与水的体积比，为3:1的乙酸水溶液，取2mL该乙酸水溶液加入10ml反应管中，再往该反应管中加入0.02g呋喃和0.04g氯化铝催3化剂。把反应管至于140℃下反应6小时，冷却后得到苯并呋喃。把反应产物加入内标物乙基苯后，溶于二氯甲烷中，采用GC-FID对二氯甲烷中的呋喃和苯并呋喃进行定量分析。呋喃转化率为35.3％，苯并呋喃产率29.8％，苯并呋喃选择性高达97.3％。采用精馏的方法回收溶剂和苯并呋喃产物。实施例3一种以呋喃合成苯并呋喃的方法，所述方法如下：配制乙酸与水的体积比为3:1的乙酸水溶液，取2mL该乙酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯并呋喃类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将呋喃类化合物、乙酸和路易斯酸催化剂置于反应容器中，于80~160℃条件下反应0.5~24h，分离提纯，即得到苯并呋喃类化合物。

【技术特征摘要】
1.一种苯并呋喃类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将呋喃类化合物、乙酸和路易斯酸催化剂置于反应容器中，于80~160℃条件下反应0.5~24h，分离提纯，即得到苯并呋喃类化合物。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述呋喃类化合物为式（Ⅰ）和式（Ⅱ）所示结构：；其中，R1~R8独立的选自氢、烷基或硫醇基。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，当R1和R2为氢时，得到如式（Ⅲ）所示苯并呋喃类化合物；当R3和R4为氢时，得到如式（Ⅳ）所示苯并呋喃类化合物；。4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述烷基为C1~4烷基。5.根据权利要求2所述制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：康世民，许祖铭，邱浩，刘锦柱，徐勇军，孙成华，李杰泰，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44