[发明专利]一种羟基四氢呋喃类化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种羟基四氢呋喃类化合物的制备方法，其中采用非均相催化反应步骤，以3,4‑环氧四氢呋喃类化合物为原料，通过水解或者醇解开环、催化氢解等催化工艺得到3‑羟基四氢呋喃类化合物。所述的方法过程绿色，操作简单，催化剂价格低廉，分离也较为简单，操作高效简单易行，有利于3‑羟基四氢呋喃类化合物大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种3-羟基四氢呋喃类化合物的制备方法，特别涉及3,4-环氧四氢呋喃通过系列多活性组分催化剂催化选开环、加氢制备3-羟基四氢呋喃的方法。

背景技术

3-羟基四氢呋喃是一种重要的医药化工中间体，在抗艾滋病药、抗癌药、降糖药等药物的生产中应用广泛。目前，3-羟基四氢呋喃主要用化学法合成，如用苹果酸(苹果酸酯、苹果酸还原产物1,2,4-丁三醇)和酒石酸(酒石酸酯)为起始原料通过酯化、还原、脱水环合合成3-羟基四氢呋喃及其手性体(S)-3-羟基四氢呋喃及(R)-3-羟基四氢呋喃(J Am ChemSoc,1958,80,364；CN101367780A，CN104478833A，J Org Chem,1983,48,2767；US2011/118511)。

李勇智等报道了以(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯为原料，经过还原和环化两步反应得到目标产物(S)-3-羟基四氢呋喃，反应总收率为75.2％(应用化工,2008,037,191)。AsimBhaumik等报道了一种钛硅分子筛催化丁烯醇环氧化耦合环合制备3-羟基四氢呋喃的方法，取得了较好的效果(Chem Commun,1998 463)。然而，丁烯醇难以廉价获得，且丁烯醇的性质及其活泼，副产物也较多。Bats等报道了一种利用2-环氧乙烷基乙醇环合制备3-羟基四氢呋喃的方法，产物中同时存在大量的2-羟甲基氧杂环丁烷(Tetrahedron,1982,38,2139)，该方法所用的原料难以制备。王剑峰等报道了用小分子催化不对称合成(S)-3-羟基四氢呋喃,以4-氯丁醛和亚硝基苯为原料,经氨氧化反应、硼氢化钠还原、分子内环合制备(王剑峰.安普那韦中间体的合成工艺研究[D].浙江工业大学,2011.)。

以二氢呋喃为原料，通过硅氢化或者硼氢化还原方法也可制得3-羟基四氢呋喃。Brown等用手性硼催化剂实现了2,3-二氢呋喃和2,5-二氢呋喃的不对称硼氢化还原，产物3-羟基四氢呋喃的收率达到92％(J Am Chem Soc,1986,108,2049)。Hayashi等报道了以2,5-二氢呋喃为原料通过不对称硅氢化合成3-羟基四氢呋喃的方法(Tetrahedron Lett,1993,34,2335)。

Amada报道了在ZrO₂催化下，脱水赤藓糖醇可以转化为3-羟基四氢呋喃，条件也较温和，但反应时间较长(Chem Sus Chem,2014,7,2185-2192)。大赛璐也报道了一种脱水赤藓糖醇到3-羟基四氢呋喃的报道(US20150298101、CN104718196)，然而过程转化率都较低。由于催化剂昂贵以及反应条件苛刻等原因，该路线在应用上受到一定限制。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种3-羟基四氢呋喃类化合物的生产工艺，其原料成本更加经济，过程主要采用非均相催化反应步骤，操作简单，催化剂价格低廉，分离也较为简单，有利于大规模工业化生产。

本发明的制备3-羟基四氢呋喃类化合物的方法包括以下步骤，如下面的反应式所示：

1)以(a)为起始反应原料，在酸催化剂I存在下于第一溶剂中，在-20-200℃下通过间歇或者连续方式反应0.1-24小时，开环加成得到化合物(b)；

2)步骤1)的产物(b)在氢解催化剂II和第二溶剂的存在下于60-350℃，0.5-12MPa氢气压力下反应0.3-24h，得到3-羟基四氢呋喃类化合物(c)、(d)，