[发明专利]一种催化制备双香豆素类衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种催化制备双香豆素类衍生物的方法。

背景技术

香豆素类衍生物具有抗凝血、抗肿瘤、降压、抗细胞增生、抗菌、抗艾滋病、抗疲劳及增强自身免疫能力等功效，其中双香豆素为临床上实用的抗凝血剂。另外，随着科学的发展，近年来还发现了双香豆素可作为抗菌剂、HIV-1整合酶、脲酶和CYP3A抑制剂。传统合成双香豆素类衍生物的方法是在质子或路易斯酸的催化下，由不同的醛与4-羟基香豆素发生缩合反应制备。但是这些方法具有耗时长、产率低、催化剂用量大、使用可挥发性有机溶剂以及反应条件苛刻等缺点。因此，开发双香豆素类衍生物的绿色、高效制备方法引起了科学家们的极大兴趣。

酸性离子液体，特别是布朗斯特酸性离子液体由于具有绿色无污染、有机和无机化合物溶解性好、酸性位点分布均匀、产物易于进行分离及可循环使用等优点而被应用在双香豆素类衍生物的制备中。比如Niloofar Tavakoli-Hoseini等使用硫酸氢化3-甲基-1-(4-磺酸基)丁基咪唑鎓盐离子液体作为催化剂，在无溶剂条件下可以有效地催化芳香醛与4-羟基香豆素发生缩合反应制备一系列双香豆素类衍生物，但由于催化剂的酸性较弱，所以在制备过程中的使用量非常大，其摩尔用量占芳香醛使用量的15％。另外，在保证产物产率一定的情况下，该催化剂可以循环使用3次(An unexpected tetracyclic product isolated du ring the synthesis of biscoumarins catalyzed by [MIM(CH₂)₄SO₃H][HSO₄]: char acterization and X-ray crystal structure of7-(2-hydroxy-4-oxo-4H-chromen-3-yl)-6H,7H-chromeno[4,3-b]chromen-6-one，Journal of Molecular Liquids，2011，163：122～127)。Wei Li等以含有苯并咪唑母体结构的酸性离子液体作为催化剂，无溶剂条件下可以高产率制备出一系列的双香豆素类衍生物。另外，酸性离子液体在经过真空干燥处理后可以重复使用5次(Novel SO₃H-functionalized ionic liquids based on benzimidazolium cation:efficient and recyclable catalysts for one-pot synthesis of biscoumarin derivatives，Catalysis Letters，2011，141：1651～1658)。

上述方法采用的酸性离子液体催化剂的结构母体均是难生物降解的咪唑环结构，制备价格较高，这与绿色化工的政策是相违背的。另外，由于上述离子液体的酸度仍然有限，导致其使用量较大，在循环使用过程中的流失量也较大，导致可循环使用次数降低，使得整个工艺过程效益较低，在工业化生产中难以被大规模使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中利用酸性离子液体催化制备双香豆素类衍生物过程中存在的离子液体不易生物降解，制备价格较高，离子液体使用量大且循环使用中损失量也较大等缺点，而提供一种易生物降解、酸度较高、制备简单、价格低廉的布朗斯特酸性离子液体作绿色催化剂，乙醇作为溶剂条件下催化制备双香豆素类衍生物的方法。

本发明所使用的布朗斯特酸性离子液体催化剂的结构式为：

本发明所提供的一种催化制备双香豆素类衍生物的方法，其化学反应式为：

其中：反应中芳香醛(I)与4-羟基香豆素(II)的摩尔比为1：2，布朗斯特酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的5～7％，反应溶剂乙醇的体积量(ml)为芳香醛摩尔量(mmol)的3～5倍，反应压力为一个大气压，回流反应时间为15～30min，反应结束后冷却至室温，有大量固体析出，碾碎固体，静置，抽滤，所得滤渣用乙醇重结晶，真空干燥后得到纯双香豆素类衍生物(III)。

本发明所用的芳香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、间氯苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对甲基苯甲醛、邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、对硝基苯甲醛中的任一种。

本发明制备反应结束后滤液中含有的布朗斯特酸性离子液体催化剂及少量未反应完的原料，可不经处理重复使用。