[发明专利]一种利用微通道反应装置合成含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯的方法

说明书

本发明公开了一种利用微通道反应装置合成含螺环1,3‑茚二酮结构的γ‑丁内酯的方法，其包括如下步骤：(1)将2‑亚苄基‑1,3‑茚二酮类化合物、丙二酸环(亚)异丙酯溶于有机溶剂中，制成均相溶液A；(2)将催化剂、氧化剂溶于有机溶剂中，制成均相溶液B；(3)将均相溶液A和均相溶液B分别同时泵入微通道反应装置中的微混合器，混合后通入微反应器进行反应；(4)收集微反应器的流出液，即得。与现有技术相比，本发明首次以2‑亚苄基‑1,3‑茚二酮类化合物为底物制备新的含螺环1,3‑茚二酮结构的γ‑丁内酯，该方法避免使用酸性原料以及价格昂贵的金属，使用的非金属催化剂同样具备优异的催化性能。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种利用微通道反应装置合成含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯的方法。

背景技术

含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯是大量天然产物及具有生理活性化合物的关键骨架和重要结构单元，且具有潜在的抗肿瘤、抗菌和生长调节等作用。不仅如此，该类化合物还被广泛应用于染料、颜料以及半导体材料的合成，此外，在法医化学中可用于指纹识别。发展该类化合物快速高效的合成方法是有机合成方法学需要解决的重要问题之一。

目前报道的制备该类含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯一般有两种方法。第一种方法如路线1所示，肉桂酸酯溴代物与1H-茚-1,2,3-三酮通过两步反应环化合成α-亚甲基-γ-丁内酯。该方法步骤繁琐，需用到价格较贵的金属铟、酯化过程用到的催化剂对甲苯磺酸易引起环境污染(Lee,Ka Young et al.,Bulletin of the Korean ChemicalSociety,2006,27(9),1489-1492.)。第二种方法如路线2所示，1H-茚-1,2,3-三酮，乙烯和CO在Ru₃(CO)₁₂催化下通过[2+2+1]环化合成螺环丁内酯(Tobisu,Mamoru et al,Journalof the AmericanChemical Society,2000,122(51),12663-12674.)。该方法同样需要用到价格昂贵的金属催化剂Ru₃(CO)₁₂，且反应时间长，所需条件苛刻，反应效率低。

因此研究开发一种简单高效的螺内酯合成方法显得尤为重要。目前，以2-亚苄基-1,3-茚二酮类化合物为底物合成含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯的方法未见文献报道。

路线1

路线2

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术的不足，提供一种利用微通道反应装置合成含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯的方法，以解决现有技术存在的反应步骤繁琐、反应时间长、酸废水难处理、反应效率低等问题，在不使用强酸和昂贵金属催化剂的情况下，简单高效的实现含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯的合成。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种利用微通道反应装置合成如式Ⅱ所示的含螺环1,3-茚二酮结构的γ-丁内酯的方法，其包括如下步骤：

(1)将式Ⅰ所示的2-亚苄基-1,3-茚二酮类化合物、丙二酸环(亚)异丙酯溶于有机溶剂中，制成均相溶液A；

(2)将催化剂、氧化剂溶于有机溶剂中，制成均相溶液B；

(3)将均相溶液A和均相溶液B分别同时泵入微通道反应装置中的微混合器，混合后通入微反应器进行反应；

(4)收集微反应器的流出液(为有机相)，将有机相经真空浓缩得到粗产物，将粗产物分离纯化，即得产物；

式I、式Ⅱ中R¹为烷基、芳基、卤素、酯基、硝基、羧基、氨基或氢；优选地，R¹为氢。