[发明专利]多取代吡咯的绿色合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物的合成方法，特别涉及多取代吡咯的绿色合成方法。

背景技术

吡咯作为五元杂环化合物的典型代表，广泛存在于自然界中。多取代吡咯是许多天然产物和重要药物的结构单元，显示出抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化等多种生物活性，其合成方法受到广泛关注。Paal-Knorr反应是合成吡咯化合物的重要方法之一，由1，4-二羰基化合物和伯胺在溶剂中、催化剂存在下反应生成吡咯化合物，常以苯或甲苯为溶剂、对甲苯磺酸为催化剂，或者以甲醇为溶剂、乙酸为催化剂，或者以甲苯为溶剂、四氯化钛为催化剂，或者以苯为溶剂、四异丙氧基钛为催化剂，或者以离子液体[bmim]BF₄为溶剂、三(三氟甲基磺酸)铋为催化剂，或者以二氯甲烷为溶剂、硝酸铋为催化剂，存在使用毒性有机溶剂、强酸或金属，环境污染大，生产成本高等问题，不符合现今绿色化学的发展要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多取代吡咯的绿色合成方法，使用安全的溶剂和试剂，并易于回收再利用，不仅降低环境污染，而且降低生产成本；此外，操作简便，反应时间短，产物易于纯化、收率高，适合工业化生产。

为达到此目的，本发明提供了一种多取代吡咯的绿色合成方法，由1，4-二羰基化合物和伯胺在水中、强酸性阳离子交换树脂催化下加热反应制得多取代吡咯。

进一步，所述强酸性阳离子交换树脂为200～400目、交联度为8％的磺酸型阳离子交换树脂；

进一步，所述1，4-二羰基化合物、伯胺和阳离子交换树脂的摩尔比为1∶2∶10～12；

进一步，所述加热反应为温度130℃封闭反应；

进一步，将反应完毕的混合物冷却至室温，过滤，分别收集滤液和滤渣；滤液用乙醚萃取，收集乙醚层，依次用水和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液回收溶剂，残余物用快速柱色谱法纯化，即得多取代吡咯；滤渣即强酸性阳离子交换树脂先用乙醚洗涤去除有机杂质，再用盐酸溶液再生后重复使用。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种多取代吡咯的绿色合成方法，以水为溶剂、强酸性阳离子交换树脂为非均相催化剂，安全无毒，且强酸性阳离子交换树脂易于回收再利用，不仅降低环境污染，而且降低生产成本；此外，操作简便，反应时间短，产物易于纯化、收率高，适合工业化生产，应用前景广阔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。

在优选实施例中，原料1，4-二羰基化合物2a～5a和9a根据相关文献方法制备：2a(Nakazaki J et al.J.Mater.Chem.，2003，13，1011.)，3a(Joczyk A et al.Tetrahedron，1990，46，1025.)，4a和5a(Ceylan M et al.Synthesis，2004，1750.)；9a(Wu AX et al.Synth.Commun.，1997，27，331.)；1a购自Sigma Aldrich公司；6a、7a和8a购自Alfa Aesar公司；试剂均为市售品且未经进一步纯化；反应中采用薄层色谱法(GF254硅胶板)监测反应进程，快速柱色谱法(200～300目硅胶)纯化目标产物。

多取代吡咯合成通法：取1，4-二羰基化合物(1mmol)，加入水(2mL)、强酸性阳离子交换树脂Dowex 50W×8-200(10～12mmol)和苯胺(2mmol)，温度130℃封闭反应(将反应管封闭后置干燥箱中加热，无需搅拌)，反应完毕后冷却至室温，过滤，分别收集滤液和滤渣；滤液用乙醚萃取，收集乙醚层，依次用水和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液回收溶剂，残余物用快速柱色谱法纯化，即得多取代吡咯；滤渣即强酸性阳离子交换树脂先用乙醚洗涤去除有机杂质，再用浓度为1mol/L的盐酸溶液再生后重复使用。

按照上述合成通法，本发明以二或三取代(烷基、芳基和/或酯基取代，对称或不对称取代)的1，4-二羰基化合物和苯胺为原料，制得多种多取代吡咯(见表1)。

表1.多取代吡咯的合成条件及结果

注：^a为快速柱色谱法纯化后的产物收率。