[发明专利]一种杂多酸晶体的制备方法与用途

说明书

技术领域

本发明属于有机催化技术领域，具体涉及一种杂多酸晶体的制备方法与用途。

背景技术

杂多酸（Polyoxometalates，简写为POMs ）是由杂原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等）按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而且具有氧化还原性，是一种多功能的新型催化剂，杂多酸稳定性好，可作均相及非均相反应，甚至可作相转移催化剂，对环境无污染，是一类大有前途的绿色催化剂，它可用作以芳烃烷基化和脱烷基反应、酯化反应、脱水/化合反应、氧化还原反应以及开环、缩合、加成和醚化反应等。因杂多酸独特的酸性、“准液相”行为、多功能（酸、氧化、光电催化）等优点在催化研究领域中受到研究者们的广泛重视。

维兰特罗三苯乙酸盐 (vilanterol trifenatate，化学名为 (R)-4-[2-[[6-[2-[(2,6- 二氯苄基 ) 氧基 ]-乙氧基 ] 己基 ] 氨基 ]-1- 羟基乙基 ]-2- 羟甲基苯酚三苯乙酸盐，是葛兰素史克 (GSK) 公司开发的新型长效 β2 受体激动剂，用于治疗慢性阻塞性肺病和哮喘；活性成分的制备过程中有个关键中间体为（II），由（I）式化合物在强碱叔丁醇钾的作用下关环生成，收率仅为70%（详见US7361787 B2），且所用溶剂为DMF，碱性废液和溶剂难以回收处理，环保处理压力大。

所以开发一种新型工艺，进一步提高收率，并解决环保压力具有重大的经济意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中(R)-4-[2-[[6-[2-[(2,6- 二氯苄基 ) 氧基 ]-乙氧基 ] 己基 ] 氨基 ]-1- 羟基乙基 ]-2- 羟甲基苯酚三苯乙酸盐的中间体（II）制备过程中收率低、环境不友好的缺点，提供一种杂多酸晶体用于催化制备中间体（II）。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种杂多酸晶体的制备方法，包括以下步骤：

1）将Na₂WO₄.2H₂O、NaVO₃.2H₂O溶于水中搅拌溶解得第一溶液；

2）将磷酸氢二钠和醋酸锰的水溶液搅拌溶解得第二溶液；

3）将第一溶液滴加到第二溶液中搅拌，然后用硫酸调节pH至强酸酸性得第三溶液；

4）第三溶液升温至60-65℃，然后滴加苄基三正丁基氯化铵的水溶液搅拌反应1-2h得浑浊的第四溶液；

5）向第四溶液中加入醋酸钾调节pH至弱酸性，析出大量黑色固体；

6）过滤、滤饼依次采用纯化水、乙醇洗涤，40-45℃下烘干；

7）烘干后所得固体用醋酸异丙酯重结晶，得杂多酸晶体。

本发明杂多酸晶体的制备方法中，进一步技术方案为，所述Na₂WO₄.2H₂O与NaVO₃.2H₂O的用量摩尔比为1：1，Na₂WO₄.2H₂O与磷酸氢二钠的用量摩尔比为1:3-4；Na₂WO₄.2H₂O与醋酸锰的用量摩尔比为1:1.1-1.5；Na₂WO₄.2H₂O与苄基三正丁基氯化铵的摩尔比为1:4.1-4.5；

本发明杂多酸晶体的制备方法中，进一步技术方案为，所述强酸性pH为2.2-3.0；所述弱酸性pH为4.1-5.2。

根据本发明的另一个方面，本发明制备的杂多酸晶体可用于催化（I）式结构生成哮喘药物维兰特罗三苯乙酸盐中间体（II）式结构的反应，反应方程式如下：

具体的，反应步骤为：

1）将（1）式结构的原料溶于酯类有机溶剂中，加入催化剂杂多酸晶体反应3-5小时；

2）高效液相色谱检测（1）式结构的原料剩余1%以下，停止反应，降温至室温；然后采用微孔滤膜过滤去除杂多酸晶体，滤液浓缩后得（II）式化合物。

优选的，所述酯类有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸异丙酯或甲酸乙酯；

优选的，所述反应3-5小时的反应温度为10-15℃；