一種2,3-二氫苯并呋喃的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種2,3-二氫苯并呋喃的合成方法，屬于化學(xué)合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】：
[0002] 2,3_二氫苯并呋喃是一種精細(xì)化工原料，廣泛應(yīng)用于三環(huán)類化合物的合成，同時(shí) 也是近些年來發(fā)現(xiàn)的一種重要的醫(yī)藥中間體，例如抗腫瘤制劑苯并呋喃磺酰尿類化合物、 HIV蛋白酶抑制劑氨基酸差勁乙氨代磺酞、基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑芳代亞磺酞胺基異肟羥 酸等，故2，3-二氫苯并呋喃作為醫(yī)藥中間體在國際上存在較大的市場潛力，而國內(nèi)此類化 合物的生產(chǎn)還比較少。
[0003] 在苯并呋喃的合成的過程中，人們也對(duì)大量的金屬催化劑作了深入的研究，其中 主要有鈀、銅、鉑、釕、鍺等過度金屬，過渡金屬已經(jīng)廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成，他們的催化性能 具有高效率、條件溫和、操作簡便、對(duì)各種官能團(tuán)具有很好的實(shí)用性等優(yōu)點(diǎn)，因此在合成苯 并呋喃的過程中應(yīng)用廣泛：目前過渡金屬Pd是在有機(jī)環(huán)化反應(yīng)乃至整個(gè)有機(jī)合成中最常用 的催化劑，Pd作為催化劑來合成苯并呋喃能夠克服傳統(tǒng)合成方法普遍存在路線過長，底物 和反應(yīng)條件要求苛刻等問題;官能團(tuán)的適用范圍也比較廣。在過渡金屬催化中，由于銅相對(duì) 于貴金屬來說具有價(jià)格便宜的特點(diǎn)，能夠應(yīng)用于催化合成應(yīng)該具有很大的研究價(jià)值和現(xiàn)實(shí) 意義，在銅催化合成苯并呋喃的過程中，一般由鹵代苯和炔烴首先發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，然后再加 成環(huán)化得到苯并呋喃，所以銅催化偶聯(lián)反應(yīng)是銅催化合成苯并呋喃的基礎(chǔ)。過渡金屬Pt、 Ru、Rh都是非常昂貴的金屬催化劑，在應(yīng)用于苯并呋喃合成方面比較少。
[0004] 目前，2，3-二氫苯并呋喃合成方法大致可分為三類：（1)苯環(huán)上鄰位雙取代環(huán)合 法；（2)苯并映喃氫化法；（3)苯環(huán)上單取代環(huán)合法。苯環(huán)上鄰位的雙取代環(huán)合法是用鄰甲 氧基苯乙醇在48 %氫溴酸及乙酸環(huán)境下得到2,3-二氫苯并呋喃，或者將鄰氨基苯乙醇的氨 基重氮化后脫去氮生成。該方法產(chǎn)率高，但原料藥比較昂貴;苯并呋喃氫化法是用苯并呋喃 的冰醋酸溶液加氫得到。該方法純化復(fù)雜，純度低;苯環(huán)上單取代環(huán)合法是用苯酚鈉生成2-苯氧基乙醇，再與氯化鋅得2,3-二氫苯并呋喃或者直接用β-溴乙基苯基醚與氯化鋅得標(biāo) 題化合物。該方法成本低、操作簡單、產(chǎn)率合適，是比較理想的方法。
[0005] 黃榮清、吳德雨等人在2005年11月《科學(xué)技術(shù)與工程》雜質(zhì)的第5卷第21期公開了 一篇名為《2,3_二氫苯并呋喃的合成與分析》文獻(xiàn)，公開了一種合成用2,3_二氫苯并呋喃的 方法:該方法以苯酚和鈉得到苯酚鈉，苯酚鈉和2-氯乙醇得到2-苯氧基乙醇，與氯化鋅反應(yīng) 得2,3_二氫苯并呋喃。該方法較為簡便，是本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)，但是該方法產(chǎn)率較 低，同時(shí)此類反應(yīng)的反應(yīng)副產(chǎn)物較多，溫度過高會(huì)使2-苯氧基乙醇中的C-0鍵斷裂產(chǎn)生大量 的苯酚或者其他副產(chǎn)物、溫度過低則不利于反應(yīng)的發(fā)生，因此對(duì)于溫度控制非常嚴(yán)格，溫度 控制稍有不慎便會(huì)造成產(chǎn)量及產(chǎn)品品質(zhì)的急劇降低。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題：
[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、操作簡單、產(chǎn)率合適并且反應(yīng)條件 較溫和、反應(yīng)副產(chǎn)物較少、反應(yīng)收率高，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益的2，3_二氫苯并呋喃的合成方 法。
[0008] 本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0009] 一種2,3_二氫苯并呋喃的合成方法，以苯酚鈉和2-氯乙醇為原料，合成2-苯氧基 乙醇，再將2-苯氧基乙醇與氯化鋅混合回流加熱反應(yīng)合成2，3_二氫苯并呋喃，包括以下步 驟：
[0010] 第一步:合成2-苯氧基乙醇：
[0011 ]在500ml容器中添加的苯酚鈉水溶液、2-氯乙醇、氯化銅和氯化鐵混合固體，加熱 至60-70°C開始計(jì)時(shí)回流反應(yīng)2-3個(gè)小時(shí)，反應(yīng)后冷卻至室溫收集有機(jī)層，將該有機(jī)層用氫 氧化鈉水溶液洗滌2-3次后得到2-苯氧基乙醇；
[0012]第二步:合成2,3-二氫苯并呋喃：
[0013]在250ml容器中添加上述第一步中合成的2-苯氧基乙醇、氯化鋅固體、二氯化猛固 體，混合攪拌加熱至200-220°C開始計(jì)時(shí)回流反應(yīng)3-4個(gè)小時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束后緩慢降溫至室溫， 添加氫氧化鈉水溶液洗滌2-3次后減壓蒸餾，收集88-90°C餾分得到2，3-二氫苯并呋喃。 [0014] 優(yōu)選的，所述第一步中在500ml容器中添加10mol/L的苯酚鈉水溶液100ml、2_氯乙 醇67.1-100.65ml、氯化銅和氯化鐵混合固體17.05-34.10g混合反應(yīng)。
[0015]優(yōu)選的，所述第二步中在250ml容器中添加上述第一步中合成的2-苯氧基乙醇、氯 化鋅固體lg、二氯化猛固體3-5g，混合反應(yīng)。
[0016]優(yōu)選的，所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量濃度為3-5%。
[0017]優(yōu)選的，所述氯化銅和氯化鐵混合固體中氯化銅和氯化鐵的質(zhì)量比為3-5:1;
[0018] 該氯化銅和氯化鐵混合固體的制備方法為：
[0019] 將氯化銅和氯化鐵按照質(zhì)量比混合后壓片成型，在150-200°c烘干再在500-550°C 高溫下煅燒得到。
[0020] 氯化鐵主要用于金屬蝕刻，污水處理。其中蝕刻包括銅，不銹鋼，鋁等材料的蝕刻， 對(duì)低油度的原水處理，具有效果好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但帶來水色泛黃的缺點(diǎn)，建筑工業(yè)用 于制備混凝土，以增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度、抗腐蝕性和防水性；也能與氯化亞鐵、氯化鈣、氯化 鋁、硫酸鋁、鹽酸等配制成泥凝土的防水劑，無機(jī)工業(yè)用作制造其他鐵鹽和墨水;染料工業(yè) 用作印地科素染料染色時(shí)的氧化劑；印染工業(yè)用作媒染劑;冶金工業(yè)用作提取金、銀的氯化 侵取劑;有機(jī)工業(yè)用作催化劑、氧化劑和氯化劑;玻璃工業(yè)用作玻璃器皿熱態(tài)著色劑；制皂 工業(yè)用作肥皂廢液回收甘油的凝聚劑。本發(fā)明采用氯化鐵與氯化鐵混合催化苯酚鈉和2-氯 乙醇反應(yīng)，反應(yīng)條件簡單易操作，反應(yīng)后氯化鐵及氯化銅易于回收重復(fù)利用，提高產(chǎn)率。
[0021] 氯化錳用于鋁合金冶煉、有機(jī)氯化物觸媒、染料和顏料的制造，以及用于制藥和干 電池等；用作營養(yǎng)增補(bǔ)劑:我國規(guī)定乳制品1.08-4.32mg/kg，嬰幼兒食品1.32-5.26mg/kg; 氯化錳可用于電鍍中的導(dǎo)電鹽:在氯化亞鐵鍍鐵溶液中添加氯化錳有細(xì)化晶粒的功能，同 時(shí)也是抗氧劑，可抑制亞鐵的氧化。本發(fā)明采用氯化錳催化2-苯氧基乙醇和氯化鋅合成目 標(biāo)產(chǎn)物，提高反應(yīng)效率，降低反應(yīng)的能耗，使得反應(yīng)在較低的溫度下即可以合成，克服現(xiàn)有 技術(shù)對(duì)于溫度的強(qiáng)烈依賴性，易于工業(yè)化推廣。
[0022] 相對(duì)于最接近現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用苯酚鈉直接與2-氯乙醇反應(yīng)，代替其采用苯 酚和鈉在無水乙醇中反應(yīng)生成苯酚鈉的步驟，既有利于提高反應(yīng)效率，同時(shí)優(yōu)化了反應(yīng)過 程，反應(yīng)后收集有機(jī)層，通過氫氧化鈉水溶液洗滌即可以得到目標(biāo)產(chǎn)物，目標(biāo)產(chǎn)物純度95 % 以上，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0023]本發(fā)明的有益效果：
[0024] 1.本發(fā)明采用氯化鐵與氯化鐵混合催化苯酚鈉和2-氯乙醇反應(yīng)，反應(yīng)條件簡單易 操作，反應(yīng)后氯化鐵及氯化銅易于回收重復(fù)利用，提高產(chǎn)率。
[0025] 2.本發(fā)明采用氯化錳催化2-苯氧基乙醇和氯化鋅合成目標(biāo)產(chǎn)物，提高反應(yīng)效率， 降低反應(yīng)的能耗，使得反應(yīng)在較低的溫度下即可以合成，克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于溫度的強(qiáng)烈依 賴性，易于工業(yè)化推廣。
[0026] 3.本發(fā)明采用苯酚鈉直接與2-氯乙醇反應(yīng)，代替其采用苯酚和鈉在無水乙醇中反 應(yīng)生成苯酚鈉的步驟，既有利于提高反應(yīng)效率，同時(shí)優(yōu)化了反應(yīng)過程，反應(yīng)后收集有機(jī)層， 通過氫氧化鈉水溶液洗滌即可以得到目標(biāo)產(chǎn)物，目標(biāo)產(chǎn)物純度95%以上，具有較高的經(jīng)濟(jì) 效益。
[0027] 4.本發(fā)明優(yōu)化反應(yīng)工藝和反應(yīng)條件，可以有效降低反應(yīng)溫度，縮短反應(yīng)時(shí)間，降低 反應(yīng)副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高反應(yīng)收率，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】：
[0028] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)的說明，本實(shí)施例在以發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí) 施例。實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方案，通常按照常規(guī)條件或者制造商所建議的條件 實(shí)施。
[0029] 催化劑實(shí)驗(yàn)一：
[0030] 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑催化效率
[0031] 實(shí)驗(yàn)方法：
[0032] 實(shí)驗(yàn)操作：在500ml容器中添加10mol/L的苯酚鈉水溶液100ml、2_氯乙醇67. lml、 氯化銅和氯化鐵混合固體，加熱至60°C開始計(jì)時(shí)回流反應(yīng)2個(gè)小時(shí)，反應(yīng)后冷卻至室溫收集 有機(jī)層，將該有機(jī)層用質(zhì)量濃度為3%的氫氧化鈉水溶液洗滌2次后得到2-苯氧基乙醇。
[0033] 其中催化劑的制備方法為：將氯化銅和氯化鐵按照質(zhì)量比混合后壓片成型，在 150-200 °C烘干再在500-550 °C高溫下煅燒得到。
[0034] 實(shí)驗(yàn)氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑的固體質(zhì)量添加量對(duì)2-苯氧基乙醇產(chǎn)率的 影響，結(jié)果見表1。
[0035] 表1:氯化銅和氯化鐵固體添加質(zhì)量對(duì)于2-苯氧基乙醇產(chǎn)率的影響
[0036]
[0037]當(dāng)氯化銅與氯化鐵的質(zhì)量比例為3:1-5:1時(shí)，2-苯氧基乙醇產(chǎn)率有較明顯的提高。
[0038]將氯化銅與氯化鐵固體質(zhì)量比例為3:1，探討氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑質(zhì) 量對(duì)于，2-苯氧基乙醇產(chǎn)率的影響，結(jié)果見表2所示。
[0039] 表2:氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑添加質(zhì)量對(duì)于2-苯氧基乙醇產(chǎn)率的影響
[0040]
L004U 將氯化銅與氯化鐵固體質(zhì)量比例為3:1，混合催化劑的質(zhì)量為17.05-40g催化效率 較高，2-苯氧基乙醇產(chǎn)率達(dá)到百分之90%以上，但是當(dāng)催化劑質(zhì)量大于34. lg時(shí)候，催化產(chǎn) 量反而有降低，為了經(jīng)濟(jì)效益，本發(fā)明合成方法優(yōu)化采用混合催化劑的質(zhì)量為17.05-34.lg〇
[0042] 催化劑實(shí)驗(yàn)二：
[0043]二氯化錳固體催化劑催化效率 [0044]實(shí)驗(yàn)方法：
[0045]在250ml容器中添加2-苯氧基乙醇125mL、氯化鋅固體lg、二氯化猛固體，混合攪拌 加熱至200°C開始計(jì)時(shí)回流反應(yīng)3個(gè)小時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束后緩慢降溫至室溫，添加質(zhì)量濃度為3% 的氫氧化鈉水溶液洗滌2次后減壓蒸餾，收集88-90°C餾分得到2，3-二氫苯并呋喃。
[0046] 驗(yàn)證二氧化錳添加量對(duì)2，3-二氫苯并呋喃產(chǎn)量的影響。
[0047] 表3:氧化錳添加量對(duì)2，3-二氫苯并呋喃產(chǎn)率的影響
[0048]
?〇〇49?~當(dāng)二氧化錳添加3g的時(shí)候，對(duì)2,3_二氫苯并呋喃產(chǎn)率具有較高的提升作用；可以, 有效提高產(chǎn)率至93%，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。
[0050] 實(shí)施例一
[0051 ] -種2，3-二