一种香豆素类化合物的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种香豆素类化合物的合成方法，以带有取代基团的苯酚类化合物和丙烯酸甲酯为原料，在以Pa(II)-Cu(II)为催化剂、配体以及弱碱的作用下在1,4-二氯丁烷中反应，经过C-C偶联反应，温和、高效的制备香豆素类化合物。本发明专利技术合成方法简便，易于操作，转化率高，收率较高，合成过程中副产物较少，符合绿色化学的要求，温和高效，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机化合物的制备方法，具体地说是一种香豆素类化合物的合成方法。
技术介绍
香豆素是广泛存在于自然界中的一种内酯类化合物,在芸香科和伞形科植物中存在最多,其次是豆科、兰科、木樨科、茄科和菊科植物,少数来自微生物。它具有抗艾滋、抗肿瘤、增强免疫等生理活性；并且通过香豆素环上不同位置的取代修饰,可以得到具有不同范围的吸收和荧光发射波长,从而显示不同颜色和具有较强荧光的衍生物,香豆素类化合物除了广泛用作荧光增白剂、荧光染料和激光染料外,又由于具有较好的光电性能,还被应用于电致发光材料、太阳能电池的有机光敏染料以及生物蛋白研究中的荧光探针等领域。制备香豆素类化合物，实验室方法主要通过Perkin法和Reimer-Tiemann法制备。目前已报道的香豆素类合成的主要方法有：中国专利(CN 101386612A)报道的具有3-苯基-7羟基香豆素的合成方法，采用5-取代-2,4-二羟基苯乙酮分别与对甲氧基苯乙酰氯和对硝基苯乙酰氯在碱性条件下于丙酮中缩合生成3-苯基-7羟基香豆素。不足之处在于该方法合成所需要的原料5-取代-2,4-二羟基苯乙酮和苯乙酰氯均是有毒物质，溶剂丙酮是剧毒物质，不利于绿色化学的合成宗旨。中国专利(CN 101368004A)报道的一种香豆素类荧光染料的合成方法中，提到利用氰乙酸乙酯、4-N,N-二乙基胺基水杨醛和邻氨基苯酚衍生物在醇中反应7-9h得到香豆素类荧光染料。该法优点是操作简单，利用率相对较高。但是不足之处在于所用原料中有氰乙酸乙酯，该类化合物合成操作较为麻烦且产率不高，副产物中有氰基盐生成。文献(有机化学,2008,28(10):1740-1743)报道用NaHSO4·H2O(摩尔分数为0.1)催化下,取代酚与乙酰乙酸乙酯(物质的量比1∶1.2)在无溶剂条件下,通过Pechmann缩合反应,合成了香豆素衍生物,反应时间3～5h,产率23％～91％,反应条件温和、操作简便有效。不足之处在于该方法产率不稳定，应用范围较窄，不适用于某些香豆素类衍生物的合成。文献(Arkivoc,2006(7):23227.)报道采用微波法以CuPy2 Cl2作催化剂催化苯酚与乙酰乙酸乙酯发生Pechmann反应。研究表明,在微波的条件下,溶剂对反应的影响不是很大,在无溶剂的条件下,经过简单的加热和微波辐射,就能得到相应的香豆素类产物,且收率高、纯度好,大大减少了对环境的污染。但是该方法操作较为复杂，微波法并不适用于工业化生产中经济优化的条件。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种操作简便，收率较高，且无毒副产物生成，适宜工业化生产的香豆素类化合物的合成方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种香豆素类化合物的合成方法，将带有取代基团的苯酚类化合物和丙烯酸甲酯溶于溶剂中，随后加入弱碱、催化剂以及配体，室温搅拌20min之后于100-130℃反应14-24h得到香豆素类化合物；其中：制得的香豆素类化合物的结构通式按如下通式(I)表达；所述带有取代基团的苯酚类化合物的结构通式按如下通式(II)表达：通式(I)、(II)中R1、R2、R3、R4独立代表-H、C1～C15的烷基、C1～C3的烷基类酰基、C6～C14的芳基、C1～C8的烷氧基、C7～C18的芳烷基、C6～C10的卤代芳基、C2～C3的腈基、环状烷基、取代的环状烷基、酯基、酮基、烯基、卤素、羟基、硝基、杂环基团、氨基或酰胺基；；所述溶剂为1,2-二氯乙烷、1,3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、二甲亚砜、1,4-二氧六环中的一种或几种；所述催化剂为Pa(II)-Cu(II)的双催化剂，其中，Pa(II)为PaCl2、Pa(OAc)2、Pa(acac)2中的一种，Pa(II)的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.01-0.05倍；Cu(II)为CuCl2、Cu(OAc)2、CuSO4中的一种，Cu(II)的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.2-0.5倍；所述配体为C配体或者N配体；所述弱碱选自碱金属的醋酸盐、碱土金属的醋酸盐、碱金属的碳酸盐中的一种或几种，所述弱碱的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的1-2倍；优选地，通式(I)、(II)中R1，R2，R3，R4均独立代表-H、C1～C5的烷基、C1～C3的烷氧基、C1～C3的烷基类酰基、C2～C3的腈基、C6～C14的芳基、卤素、硝基。优选地，所述溶剂为1,2-二氯乙烷、1,3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷1,4-二氧六环中的一种或几种，所述溶剂的添加量为每毫摩尔的带有取代基团的苯酚类化合物加入溶剂3-5mL。优选地，所述Pa(II)-Cu(II)催化剂为PaCl2，Cu(OAc)2的双催化剂，其中PaCl2的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.03-0.05倍，Cu(OAc)2的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.3-0.5倍。优选地，所述弱碱为NaOAc，其摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的1-1.5倍。优选地，所述配体为三苯基膦、8-羟基喹啉、2-羟基-5-吡啶、2，2-联吡啶、1,10-菲啰啉中的一种或几种；其摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.05-0.1倍。优选地，所述配体为1,10-菲啰啉，其摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.08-0.1倍。优选地，室温搅拌20min之后于100-120℃反应16-20h得到香豆素类化合物。其中，C1～C15的烷基表示具有1～15个碳原子的烷基，其他类似推理。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：本专利技术提供了一种由带有取代基团的苯酚类化合物和丙烯酸甲酯为原料合成香豆素类化合物的方法，本专利技术方法反应条件绿色，反应的效率、转化率很高，无毒副产物或其他有毒盐类物质生成，产物分离简单高效，适合工业化生产。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合具体实施例对本专利技术实施过程作进一步说明，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1：香豆素的制备在一个装有磁子的反应管中依次加入氯化钯(0.05mmol,8.9mg)，1,10-菲啰啉(0.1mmol,18mg)，醋酸铜(0.4mmol,73mg)，苯酚(1mmol，94.1mg)、丙烯酸甲酯(0.5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种香豆素类化合物的合成方法，其特征在于：将带有取代基团的苯酚类化合物和丙烯酸甲酯溶于溶剂中，随后加入弱碱、催化剂以及配体，室温搅拌20min之后于100‑130℃反应14‑24h得到香豆素类化合物；其中：制得的香豆素类化合物的结构通式按如下通式(I)表达；所述带有取代基团的苯酚类化合物的结构通式按如下通式(II)表达：通式(I)、(II)中R1、R2、R3、R4独立代表‑H、C1～C15的烷基、C1～C3的烷基类酰基、C6～C14的芳基、C1～C8的烷氧基、C7～C18的芳烷基、C6～C10的卤代芳基、C2～C3的腈基、环状烷基、取代的环状烷基、酯基、酮基、烯基、、卤素、羟基、硝基、杂环基团、氨基或酰胺基；所述溶剂为1,2‑二氯乙烷、1,3‑二氯丙烷、1,4‑二氯丁烷、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、二甲亚砜、1,4‑二氧六环中的一种或几种；所述催化剂为Pa(II)‑Cu(II)的双催化剂，其中，Pa(II)为PaCl2、Pa(OAc)2、Pa(acac)2中的一种，Pa(II)的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.01‑0.05倍；Cu(II)为CuCl2、Cu(OAc)2、CuSO4中的一种，Cu(II)的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的0.2‑0.5倍；所述配体为C配体或者N配体；所述弱碱选自碱金属的醋酸盐、碱土金属的醋酸盐、碱金属的碳酸盐中的一种或几种，所述弱碱的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的1‑2倍。...

【技术特征摘要】
1.一种香豆素类化合物的合成方法，其特征在于：将带有取代
基团的苯酚类化合物和丙烯酸甲酯溶于溶剂中，随后加入弱碱、催化
剂以及配体，室温搅拌20min之后于100-130℃反应14-24h得到香
豆素类化合物；
其中：制得的香豆素类化合物的结构通式按如下通式(I)表达；
所述带有取代基团的苯酚类化合物的结构通式按如下通式(II)
表达：
通式(I)、(II)中R1、R2、R3、R4独立代表-H、C1～C15的烷基、
C1～C3的烷基类酰基、C6～C14的芳基、C1～C8的烷氧基、C7～C18的芳烷基、C6～C10的卤代芳基、C2～C3的腈基、环状烷基、取代的
环状烷基、酯基、酮基、烯基、、卤素、羟基、硝基、杂环基团、氨
基或酰胺基；
所述溶剂为1,2-二氯乙烷、1,3-二氯丙烷、1,4-二氯丁烷、乙醇、
丙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、二甲亚砜、1,4-二氧六环中的一种或几
种；
所述催化剂为Pa(II)-Cu(II)的双催化剂，其中，Pa(II)为PaCl2、
Pa(OAc)2、Pa(acac)2中的一种，Pa(II)的摩尔量为带有取代基团的苯酚
类化合物摩尔量的0.01-0.05倍；Cu(II)为CuCl2、Cu(OAc)2、CuSO4中的一种，Cu(II)的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化合物摩尔量的

\t0.2-0.5倍；
所述配体为C配体或者N配体；
所述弱碱选自碱金属的醋酸盐、碱土金属的醋酸盐、碱金属的碳
酸盐中的一种或几种，所述弱碱的摩尔量为带有取代基团的苯酚类化
合物摩尔量的1-2倍。
2.根据权利要求1所述的一种香豆素类化合物的合成方法，其
特征在于：通式(I)、(II)中R1，R2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董金龙，王天义，汪民富，徐基龙，
申请(专利权)人：安徽华业香料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34