氧杂蒽酮合成的研究进展

王 筠

(周口师范学院化学系,河南周口466001)

1 主要合成方法

1.1 从天然中草药中提取

许多天然植物的果皮中都含有微量的氧杂蒽酮类化合物。赵岩等[6]从莽吉柿果皮中分离并鉴定出几种氧杂蒽酮;蔡幼清[7]从云南山竹子中提取出呫吨酮,且药理研究具有抗疟作用;CUI Hongying等[8]从藤黄树干渗出的树脂中得到了氧杂蒽酮衍生物。

1.2 一步催化合成法

Merchant J.R。[9]利用苯酚和α,β-不饱和环己烯甲酸为原料,以多聚磷酸为环化剂,在100℃下回流得到中间产物,继续加热用钯碳脱氢得到一系列的带有烷基取代基的氧杂蒽酮类化合物。但是其中2,5-二甲基苯酚反应后却得到六氢-9H-呋喃-9-酮,原因是苯酯经过Fries重排得到邻对位产物。

芳亚胺钯迁移过程中分子内C-H键活化反应时,通过Pa(0)参与与底物反应,钯从芳香基一端迁移到亚胺完成1,4-迁移,得到的中间产物在酸性条件下水解得到氧杂蒽酮[10]。

最近Dabiri Minoo[11]报道了用montmorillonite K10(蒙脱石K10)作为可循环使用的环境友好催化剂,在无溶剂条件下,一步合成芳基取代的氧杂蒽酮衍生物。反应过程具有条件温和、无腐蚀性、无污染、高产率、高选择性、易操作、可反复使用等特点。

1.3 常规制备方法

将水杨酸苯酯加热至275～285℃,反应开始,同时分馏出生成的苯酚;继续升温到350～355℃并维持一段时间,所得产物经提纯精制即为氧杂蒽酮。该反应条件所需加热温度较高,能耗大,而且产率较低,只有56.06%[12]。

1.4 醚化反应

洪镛裕等[13]利用邻氯苯甲酸与苯酚进行醚化反应,所得的产物在三氯化铝的作用下进行傅克反应合成呫吨酮,再用硼氢化钠还原得到呫吨醇。合成路线如下:

该方法具有操作简便、条件温和等优点,氧杂蒽酮总产率有63.84%。

王纪元等[14]利用2-氯苯甲酸和苯酚通过Ullmann缩合反应,所得产物2-苯氧基苯甲酸用三氯氧磷脱水闭环,合成氧杂蒽酮。化学反应如下式所示:

反应条件进一步优化,实现环境友好,合成中间体产物的最佳条件是:n(2一氯苯甲酸)∶n(苯酚)∶n(碳酸钾)∶n(氧化铜)为1∶6∶1.5∶0.06,氧杂蒽酮产率最高达到80%以上。

2 展望

根据目前研究现状,从天然植物或中草药中分离提取氧杂蒽酮类化合物,虽然原料属于可再生物质,但存在分离方法复杂、产量小的问题,无法满足规模化生产需求。

常规制备方法所需温度较高,而且产率较低。如果改进反应设备采用减压条件下进行反应,从而降低能耗,或许可以发展成未来工业化生产方法。

一步合成法中多数都使用金属钯或含钯化合物作为催化剂来催化反应,虽然具有合成路线简单、收率较高的优点,但是存在钯催化剂价格昂贵,且反应后无法回收利用及废液的环境污染等问题,制约了其在生产中的推广使用。寻找到可循环使用的环境友好的催化剂是该法突破的关键因素。

多步合成法利用邻氯苯甲酸通过Ullmann缩合反应或醚化反应得到中间产物邻苯氧基苯甲酸,然后脱水闭环获得目标产物。多步合成法具有原料易得、反应条件较温和的优点,如果能探究出经济合理、绿色高效的最优合成工艺条件,就能为将来的中试实验提供理论依据和基础数据,预计会有更大的应用前景。

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