[发明专利]一种催化制备2‑氨基‑3‑苯磺酰‑4H‑吡喃衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法。

背景技术

4H-吡喃衍生物是天然产物的主要基本结构单元之一，也是构建其它杂环化合物的中药合成子。它们具有良好的生理活性和药理活性，被广泛地用于制备抗过敏、降血糖、抗菌以及抗癌类药物。当吡喃环上同时连有氨基和砜基时，又成为某些特殊天然产物的合成子。因此，研究2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制备具有非常重要的意义。作为4H-吡喃衍生物的一种，比如2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制备一般是通过芳香醛、5，5-二甲基-1，3-环己二酮和苯磺酰乙腈，在无机或有机碱催化下完成，但是存在反应时间较长、苛刻的反应条件、较低的转化率和复杂的分离提纯步骤等缺点。因此，开发一种绿色、高效、方便快捷地制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法成为许多有机合成工作者普遍关注的问题。

离子液体是指在室温或近于室温下呈液态的盐类。由于其具有不挥发、较宽的液相范围以及较好的化学稳定性而被作为绿色溶剂运用到有机合成反应中，而作为功能化离子液体中的碱性离子液体，特别是布朗斯特碱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、碱性位点分布均匀、产物易于进行分离及可循环使用等优点而被应用到2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的制备过程中。比如Hongyun Guo等以弱碱性离子液体HEAA(乙酸2-羟基乙铵)作为催化剂，乙醇水溶液作为溶剂的条件下高效地催化芳香醛、5，5-二甲基-1，3-环己二酮和苯磺酰乙腈“一锅法”制备出一系列的2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物，该方法具有较高的反应收率、温和的反应条件和催化剂分离简单且可以循环使用等优点，其中从滤液中提取出的催化剂可以循环使用5次，其催化效率未有明显降低(Basic ionic liquid HEAA catalysed one-pot synthesis of novel 2-amino-3-phenylsulfonyl-4H-pyrans derivatives[J]，Journal of Chemical Research，2013，37：780～782)。

由于上述方法所采用的HEAA碱性离子液体催化剂的碱度比较低，导致在使用时其使用量较大(15％mol)。另外，反应后处理的操作比较复杂，其中反应产品需要洗涤和两次重结晶过程才能得到，而碱性离子液体催化剂循环使用前需要进行提纯处理，原料利用率低，不适宜工业化大规模使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中利用碱性离子液体催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物过程中存在离子液体催化剂使用量和损失量均较大，原料利用率低、产物提纯过程复杂以及催化剂使用前需要进行提纯处理等缺点，而提供一种催化剂催化活性较好、原料利用率高、产物提纯简便及催化系统可直接循环使用的催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法。

本发明所使用的碱性离子液体催化剂的结构式为：

本发明所提供的一种催化制备2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物的方法，其化学反应式为：

其中反应中：芳香醛(I)、5，5-二甲基-1，3-环己二酮(II)和苯磺酰乙腈(III)的摩尔比为1：1：1，碱性离子液体催化剂的摩尔量是所用芳香醛的8～10％，反应溶剂95％甲醇水溶液以毫升计的体积量为芳香醛以毫摩尔计的物质的量的5～8倍，反应压力为一个大气压，回流反应时间为2～5h，反应结束后冷却至室温，碾碎析出的固体，静置，抽滤，滤渣经甲醇洗涤、真空干燥后得到2-氨基-3-苯磺酰-4H-吡喃衍生物(IV)。滤液中含有的碱性离子液体催化剂及少量未反应完的原料，可不经处理重复使用。

本发明所用的芳香醛为苯甲醛、对氯苯甲醛、邻氯苯甲醛、对甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛、间溴苯甲醛、2，4-二氯苯甲醛、对氟苯甲醛中的任一种。

本发明所使用的碱性离子液体催化剂的合成方法，参考相关材料(Biodiesel production by transesterification catalyzed by an efficient choline ionic liquid catalyst，Applied Energy，2013，108：333-339)。

本发明与其它碱性离子液体作催化剂的制备方法相比，具有以下优点：

1、碱性离子液体的催化活性高，使用量少；