[发明专利]双呋喃取代俘精酸酐类光致变色化合物的合成方法

摘要

本发明涉及一种双呋喃取代俘精酸酐类光致变色化合物的合成方法，该方法首先采用叔丁醇钾作为有机碱，将2,5-二甲基-3-乙酰基呋喃与丁二酸二乙酯经Stobbe缩合反应生成单酸酯，再用甲醇和乙酰氯酯化生成双酯，然后将双酯与2,5-二甲基-3-乙酰基呋喃经Stobbe缩合反应生成单酸酯，最后在氢氧化钾的醇溶液中皂化得到双酸，双酸再脱水得到双呋喃取代俘精酸酐。在波长360~370nm的紫外光的照射下，处于固态或液态的本发明的双呋喃取代俘精酸酐化合物都能由黄色（开环体）转变为粉红色（闭环体）。与单呋喃杂环取代俘精酸酐相比，双呋喃杂环取代俘精酸酐分子内有两个可成环反应的官能团，更有利于光致变色现象的发生。

主权项

双呋喃取代俘精酸酐类光致变色化合物的合成方法，包括如下步骤：(1)将金属钾、无水叔丁醇和无水甲苯搅拌溶解后得到一种叔丁醇钾溶液，其中，金属钾、无水叔丁醇和无水甲苯的重量比为1:5~20:25~50，再将2,5‑二甲基‑3‑乙酰基呋喃、丁二酸二乙酯和无水甲苯按照重量比为1:1~5:5~10混合均匀得到一种混合溶液，20~25°C下将上述混合溶液缓慢滴加到上述叔丁醇钾溶液中，控制滴加时间为0.5~1.5h，滴加完毕后，20~25°C下继续反应12~96h，然后减压蒸馏除去溶剂，残余物溶解于200~400mL水中，用酸酸化至强酸性PH=1，静置分层后出现红棕色的有机相用乙醚萃取3次（3×50mL），用无水硫酸钠干燥过滤，减压条件下蒸除乙醚后得到红棕色的2‑[(2,5‑二甲基‑3呋喃基)乙叉]取代的丁二酸单乙酯，产率为75~90%；(2)称取步骤(1)得到的2‑[(2,5‑二甲基‑3呋喃基)乙叉]取代的丁二酸单乙酯和甲醇混合均匀，其中，2‑[(2,5‑二甲基‑3呋喃基)乙叉]取代的丁二酸单乙酯和甲醇的重量比为1:2~5，然后在0℃下逐滴滴加入10~50mL乙酰氯，滴加完毕后，升高温度至20~25°C，加热反应6~36h，然后减压蒸馏除去溶剂，残余物用硅胶柱层析分离，淋洗液为乙酸乙酯和石油醚的混合物（v/v=1/4），淋洗分离后得到黄色的2‑[(2,5‑二甲基‑3呋喃基)乙叉]取代的丁二酸二乙酯，产率为70~85%；(3)称取步骤(2)得到的2‑[(2,5‑二甲基‑3呋喃)乙叉]丁二酸二乙酯、2,5‑二甲基‑3‑乙酰基呋喃和无水甲苯按照2~6:1~3:10~15重量比混合均匀得到一种混合液，在20~25℃下将上述混合液逐滴加入叔丁醇钾和无水甲苯按照1~3:20~40重量比混合得到的悬浮液中，滴加时间为0.5~1.5h，滴加完毕后，20~25°C下继续反应12~96h，减压蒸馏除去溶剂，残余物溶解于50~150mL水中，用HCl（6mol/L）酸化至强酸性，PH=1，静置分层后出现红棕色的有机相用乙醚萃取3次（3×50mL），用无水硫酸钠干燥过滤，减压条件下蒸除乙醚后，即得到油状的2,3‑双‑[(2,5二甲基‑3‑呋喃基)乙叉]取代的丁二酸单乙酯，产率为65~75%；(4)称取步骤(3)得到的2‑[(2,5‑二甲基‑3呋喃)乙叉]丁二酸二乙酯、氢氧化钾和无水乙醇按照1~5:8~12:80~100重量比混合均匀，温度升至80~90°C，加热回流3~8h，减压蒸馏除去溶剂，残余物溶解于50~150mL水中，用HCl（6mol/L）酸化至强酸性（PH=1），用乙醚萃取3次（3×50mL），用无水硫 酸钠干燥过滤，减压条件下蒸除乙醚，残余物在乙醇中重结晶两次，即得到白色晶体状的2,3‑双[(2,5‑二甲基‑3‑呋喃基)乙叉]取代的丁二酸，产率为65~75%。(5)称取步骤(4)得到的2,3‑双‑[(2,5二甲基‑3‑呋喃基)乙叉]取代的丁二酸和二氯甲烷按照1~3:8~12重量比混合均匀，然后在0℃下逐滴滴加入10~50mL乙酰氯，滴加完毕后，升温至20~25°C，搅拌反应6~36h，反应结束后，减压蒸馏除去多余的乙酰氯，残余物经硅胶柱层析分离纯化，淋洗液为乙酸乙酯和石油醚的混合物（v/v=1/4），分离产物在乙醇中重结晶两次，即得到本发明的双呋喃取代俘精酸酐类光致变色化合物，产率为35~55%。