[发明专利]一种催化合成12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种催化合成12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物的方法。

背景技术

氧杂蒽，特别是苯并氧杂蒽类衍生物具有广泛的生理活性和药理活性。作为医药中间体，其具有抗病毒、抗炎等特性，并且在光学治疗及肌弛缓剂引起的偏瘫方面有很好的功效。此外，还可以用于染料、激光技术、可视化生物分子荧光材料等方面也有广泛的应用。传统合成苯并氧杂蒽类衍生物的方法是在质子或路易斯酸的催化下，由醛、β-萘酚和1，3-环己二酮衍生物通过“一锅法”缩合反应合成。但是这些方法具有耗时长、产率低、催化剂用量大、易产生废酸且反应条件苛刻等缺点。因此，开发苯并氧杂蒽类衍生物的绿色、高效合成方法近年来成为人们研究的热点之一。

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12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物的合成中。例如Fang Dong等在无溶剂的条件下，利用易生物降解、含有一个磺酸根的酸性离子液体[DDPA][HSO₄]作为催化剂，可以有效地催化芳香醛、β-萘酚和1，3-环己二酮衍生物发生缩合反应制备一系列12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物，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30％(Synthesis of12-aryl-8，9，10，12-tetrahydrobenzo[α]xanthenes-11-ones catalyzed by biodegradable ionic liquid[J]，Research on Chemical Intermediates，2013，39：1745-1751)。为了提高酸性离子液体的酸度进而降低合成过程中所需酸性离子液体的使用量，B.Rajitha等使用含有四个磺酸根的硫酸氢化(4-磺酸丁基)三(4-磺酸苯基)磷酸盐离子液体为催化剂，在催化过程中，保持12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物产率几乎不变的情况下，其可以循环使用5次(An efficient synthesis of12-aryl-8，9，10，12-tetrahydrobenzo[α]xanthen-11one using(4-sulfobuty)tris(4-sulfopenyl)phosphonium hydrogen sulphate as catalyst under neat condition[J]，Journal of Chemical and Pharmaceutical Research，2012，4(1)：519-525)。

上述合成方法过程较为复杂，经常采用萃取、重结晶、真空干燥等方式，导致反应中酸性离子液体的流失量比较大，可循环使用次数降低。另外，由于目前离子液体的制备价格较高，这样就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合成12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物过程中存在的操作过程复杂、反应原料利用率不高的缺点，而提供一种易生物降解、酸度较高、制备简单、价格低廉的酸性离子液体作绿色催化剂，90％乙醇水溶液作为溶剂条件下催化合成12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物的方法。

本发明所使用的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合成12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物的方法，其化学反应式为：

其中：反应中芳香醛(I)、β-萘酚(II)和1，3-环己二酮衍生物(III)的摩尔比为1：1：1，酸性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的7～10％，反应溶剂90％乙醇水溶液的体积量(ml)为芳香醛摩尔量(mmol)的3～6倍，反应压力为一个大气压，回流反应时间为15～60min，反应结束后冷却至室温，过滤，所得滤渣真空干燥得到纯12-芳基-8，9，10，12-四氢苯并[α]氧杂蒽-11-酮衍生物(IV)。

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