[发明专利]一种新型6-羟基-2H-吡喃-3-酮的制备方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，提供了一种新型6‑羟基‑2H‑吡喃‑3‑酮的制备方法，步骤如下：在有机溶剂中，在三异丙醇基氧钒催化剂作用下，以1.2当量过氧化氢异丙苯为氧化剂，催化氧化取代的呋喃甲醇类化合物制备2位取代的6‑羟基‑2H‑吡喃‑3‑酮类化合物，本发明中6‑羟基‑2H‑吡喃‑3‑酮类产物的制备条件温和，产物收率不低于61％。该制备方法的反应条件温和、绿色、反应效率高，更适合规模化生产要求，制备得到的6‑羟基‑2H‑吡喃‑3‑酮类化合物具有潜在的生理活性，可转化为各种糖类化合物。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种新型6-羟基-2H-吡喃-3-酮的制备方法。

背景技术

6-羟基-2H-吡喃-3-酮是一种重要的医药和精细化工的中间体，从糠醇出发，利用Achmatowicz重排反应是制备6-羟基-2H-吡喃-3-酮的重要方法之一。糠醇可以从植物秸秆中得到，所以合成6-羟基-2H-吡喃-3-酮是生物质转化的重要方法，近年来，已有一系列文献或专利报道了通过糠醇制备6-羟基-2H-吡喃-3-酮的方法。

以糠醇为原料，使用间氯过氧化苯甲酸或N-溴代丁二酰亚胺为氧化剂，通过产生化学计量的废料的方法制备6-羟基-2H-吡喃-3-酮(Synthesis,2015,47,3435及Eur.J.Org.Chem.,2015,4811)。其他使用环境友好型氧化剂如过氧化氢，过氧化脲或过硫酸氢钾复合盐制备6-羟基-2H-吡喃-3-酮的方法也陆续被报道出来(Green Chem.,2000,2,29；Tetrahedron Lett.,1998,39,5651及J.Org.Chem.,2016,81,4847)。但是，使用过渡金属催化氧化方法生成6-羟基-2H-吡喃-3-酮，目前仍是一个挑战。最近，乙酰丙酮氧钒为催化剂，过氧化叔丁醇为氧化剂的催化氧化方法被用于制备6-羟基-2H-吡喃-3-酮(J.Org.Chem.,2015,88,1696)。但是该方法存在产率低，底物范围窄，适用性差等一系列缺点，急需要发展新的代替方法以制备6-羟基-2H-吡喃-3-酮类化合物。

本发明采用了取代的呋喃甲醇为原料，使用5mol％VO(OⁱPr)₃作为催化剂，以1.2当量过氧化氢异丙苯为氧化剂，在室温条件下，以61％～78％的收率得到各种2位取代的6-羟基-2H-吡喃-3-酮类化合物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种合成6-羟基-2H-吡喃-3-酮类化合物的方法。

本发明的技术方案：

一种新型6-羟基-2H-吡喃-3-酮的制备方法，步骤如下：

在有机溶剂中，在三异丙醇基氧钒(VO(OⁱPr)₃)催化剂作用下，以1.2当量过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂，催化氧化取代的呋喃甲醇类化合物制备2位取代的6-羟基-2H-吡喃-3-酮类化合物，反应式如下：

其中，R¹和R²为氢原子、烷基、烷氧基或芳基，R¹和R²相同或不同；

I为取代的呋喃甲醇类化合物；

反应温度为0℃～25℃，反应时间为3h～12h，制备得到收率不低于61％的2位取代的6-羟基-2H-吡喃-3-酮类化合物。

所述的呋喃甲醇类化合物与过氧化氢异丙苯的摩尔比为1:1.2，呋喃甲醇类化合物的浓度为0.01-0.1mmol/ml。

所述的三异丙醇基氧钒的用量为呋喃甲醇类化合物的0.5～50mol％。