[发明专利]一种9,10‑菲醌类化合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物合成技术领域，具体涉及一种9，10-菲醌类化合物的合成方法。

背景技术

菲醌类化合物是一类重要的天然产物，有显著的生理活性，如抗肿瘤、抗炎、抗菌等，菲醌因氧化位置的不同而显示不同的生物活性，9，10-菲醌类化合物常作为抗菌剂；在染料工业中，菲醌是合成某些染料的重要原料，例如，菲醌经硝化后合成2-氨基菲醌，可把毛织品直接染成灰色；此外，菲醌类化合物是一类重要的化工原料，可由其合成三硝基联苯二甲酸及9-羟基芴-9-甲酸等化工中间体；菲醌在电子照相中可用作光导材料；在油漆工业中可用作高分子材料光敏聚合物的光敏剂等等。

目前合成菲醌类化合物的方法很多，大体可划分为两条路线：一条路线是由菲直接合成菲醌，主要包括高价金属盐如KMnO₄、Na₂Cr₂O₇、KBrO₃等氧化法(参见Petiasamy M.et al.，Tetrahedron Lett.，1987，46，4561-4562；Jacek S.et al.，Tetrahedron，1984，40，4997-5000；Ho T.L.et al.，Synthesis，1973，4，206)、次氯酸盐法、过氧化物法、有机物氧化法(参见Moshe K.et al.，J.Org.Chem.，1993，58，1593-1595；Bahman T.et al.，Tetrahedron，1997，53，7889-7896)等，此路线的缺点是氧化剂价格高、污染环境、操作较繁琐、副产物多、成本高；另一条路线是通过光环化或其他方法由其他原料来合成菲醌，例如通过1，2-二苯乙烯的光环化而得到菲醌类化合物等等(参见Liu L.B.et al.，J.Org.Chem.，1991，56，3769-3775；Mallory F.B.et al.，J.Org.Chem.，1983，48，526-532)，此路线的缺点是收率偏低、原料不易获得。

鉴于上述存在的问题，开发一种原料操作简单、收率高、成本低及条件温和的合成路线来合成菲醌类化合物是十分必要的。

发明内容

为解决目前合成菲醌类化合物的方法中存在着氧化剂价格高、污染环境、操作较繁琐、副产物多、成本高，收率偏低、原料不易获得的问题，本发明提出了一种9，10-菲醌类化合物的制备方法，本发明的方法克服了现有技术的缺点，本 发明的合成方法具有催化剂价廉易得且毒性小，氧源易得且环境友好，反应条件温和，官能团普适性好及操作简便等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种9，10-菲醌类化合物的制备方法，以结构式如(I)所示的取代邻苯基查尔酮为起始物，以铜粉为催化剂，以1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐(Selectfluor)作为氧化剂，在溶剂中于25～80℃反应12～24小时，得到结构式如(II)所示的9，10-菲醌类化合物。

反应通式如下所示：

通式中，R₁选自H、氟、氯、溴中的一种，R₂选自H、甲基、乙基、异丙基、叔丁基中的一种。

本发明所述的催化剂为铜粉，其特点是价廉易得，低毒高效，且无需额外配体辅助，所述催化剂与取代邻苯基查尔酮的摩尔比为0.01～0.3∶1，优选摩尔比为0.1∶1。

所述的氧化剂与取代邻苯基查尔酮的摩尔比为1～3∶1，优选摩尔比为2∶1.

所述的溶剂为乙腈与水的混合物。作为优选，乙腈与水的体积比为50～500∶1，更优选体积比为50∶1，溶剂的使用量为使溶质溶解的量。

作为优选，反应温度为25℃，反应时间为12小时。

作为优选，本发明的制备方法为如下步骤：室温条件下，将取代查尔酮、Cu/Selectfluor催化体系、乙腈/水(V∶V＝50∶1)加入反应容器中，于25℃下搅拌反应12小时，所得反应液经分离纯化得到目标产物。

进一步，所述的分离纯化可采用如下方法：所得反应液中加入柱层析硅胶，并通过减压蒸馏除去溶剂，再通过TLC(以石油醚/乙酸乙酯＝6∶1作为洗脱剂)分离得到纯产物。

本发明通过取代查尔酮在[Cu]/Selectfluor催化体系作用下，以空气中氧气为氧源，通过碳碳键的切断制得菲醌类化合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)催化剂价廉易得，毒性较低；