專利名稱：一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化合物的化學(xué)合成方法，尤其是涉及一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合 成7-羥基-4-甲基香豆素的方法，其為一種以間苯二酚和乙酰乙酸乙酯為原料，復(fù)合固體 超強(qiáng)酸為催化劑無溶劑合成7-羥基-4-甲基香豆素的方法。
背景技術(shù)：
7-羥基-4_甲基香豆素(又名羥甲香豆素)，屬雜環(huán)芳香族化合物，是合成醫(yī)藥、 農(nóng)藥及熒光材料的重要中間體，廣泛應(yīng)用于激光染料中，也可作為利膽藥-膽通的原料藥。 近年來有研究報道該化合物具有顯著的殺滿活性[豆傳娜.茵陳殺滿活性成分的分離純化 及結(jié)構(gòu)鑒定.西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，楊凌，2007]。 7-羥基-4-甲基香豆素傳統(tǒng)的合成方法是以濃硫酸為催化劑，間苯二酚與乙酰乙 酸乙酯一步縮合的Pechmann反應(yīng)法。該合成方法的關(guān)鍵之一是酸催化劑的使用。目前為 止，雖然國內(nèi)外對該反應(yīng)催化劑的研究開展了大量工作，但傳統(tǒng)合成7-羥基-4_甲基香豆 素方法中以濃硫酸為催化劑，反應(yīng)時間長，易發(fā)生副反應(yīng)，后處理復(fù)雜。此外，濃硫酸易腐蝕 設(shè)備，不能回收重復(fù)使用，并產(chǎn)生大量的廢液而污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成 7-羥基-4_甲基香豆素的方法，其反應(yīng)收率高，且使用的復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化劑不腐蝕設(shè) 備、不污染環(huán)境、可重復(fù)使用，真正實現(xiàn)了綠色合成，便于工業(yè)生產(chǎn)推廣。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 —種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方法，其特征在于在無 溶劑條件下，將間苯二酚和乙酰乙酸乙酯按摩爾比1 : 0.7 2.0依次加入反應(yīng)器中，升 溫至反應(yīng)溫度100°C 1701:后，再加入占反應(yīng)原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6% 5%的復(fù)合固體超強(qiáng) 酸S042—/Zr02-Ti02，加料完畢，加裝連有冷凝管的分水器，控溫加熱，反應(yīng)時間為lh 4h，反 應(yīng)完畢稍冷卻，加入少量無水乙醇，70°C下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入 碎冰水中，析出絮狀沉淀，抽濾，將粗產(chǎn)品濾餅用乙醇溶液重結(jié)晶，干燥，即得精制的7-羥 基-4-甲基香豆素。 優(yōu)選間苯二酚和乙酰乙酸乙酯的優(yōu)選摩爾比為1 : 1.3 2.0。 優(yōu)選復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化劑S042—/Zr02-Ti02占反應(yīng)原料的優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% 3%。 優(yōu)選反應(yīng)溫度為150°C 17(TC，優(yōu)選反應(yīng)時間為1. 5h 2. 5h。 乙醇溶液重結(jié)晶中乙醇的濃度為67%。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果如下 (1)本發(fā)明采用復(fù)合固體超強(qiáng)酸作為催化劑催化合成7-羥基-4_甲基香豆素，不
3腐蝕設(shè)備、反應(yīng)液和產(chǎn)物易于分離，可以避免生產(chǎn)中所帶來的反應(yīng)混合物處理困難、環(huán)境污
染嚴(yán)重等缺點，提高了生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合綠色合成的理念。
(2)本合成方法操作簡便，復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化活性高，可重復(fù)使用，有工業(yè)推廣
應(yīng)用的意義。
具體實施例方式本實施方式的合成方法為在無溶劑條件下，將間苯二酚和乙酰乙酸乙酯按摩爾
比l : (0. 7 2.0)，依次加入反應(yīng)器中，升溫至一定反應(yīng)溫度100°C 17(TC后，再加入 占反應(yīng)原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 6% 5%的復(fù)合固體超強(qiáng)酸S042—/Zr02-Ti02。加料完畢，加裝連 有冷凝管的分水器，控溫加熱，反應(yīng)時間為lh 4h，反應(yīng)完畢稍冷卻，加入少量無水乙醇， 70°C下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入碎冰水中，析出絮狀沉淀，抽濾，將粗 產(chǎn)品濾餅用67%乙醇溶液重結(jié)晶，干燥，即得精制的7-羥基-4-甲基香豆素。
本發(fā)明方法制備的產(chǎn)物外觀為白色針狀晶體，測得熔點為186°C 189°C， FT-IR u隨KBr(cm-0 :3154(Ar-H) ， 1677 (C = 0) ， 1388 (CH3) ， 1066 (C-0) ， 844， 582卩H NMR(400MHz， d6_DMS0) S : 10. 51 (1H， s， OH) ， 2. 50 (3H， s， CH3) ， 6. 13 (1H， s， H_3) ， 7. 59 (1H， d， J = 8. 8Hz， H-5) ，6. 80(1H， dd， J = 8. 8Hz， J = 2. 4Hz， H_6) ，6. 70 (s， 1H， H_8) ;EI-MS m/z : [M+H]+:177. 22。 以下實施例有助于理解本發(fā)明，但不限于本發(fā)明的內(nèi)容。
實施例一 在裝有0°C 200°C量程溫度計的500mL三口燒瓶中加入間苯二酚11. 01 g，磁力攪 拌，油浴加熱升溫情況下緩慢滴加乙酰乙酸乙酯19. 14mL，待滴加完畢，升溫至15(TC下加 入復(fù)合固體超強(qiáng)酸S0427Zr02-Ti020 . 6g，加裝分水器和冷凝管，反應(yīng)1. 5h后停止加熱，待反 應(yīng)液稍冷卻后，加入少量無水乙醇(使產(chǎn)物完全溶解，以下同)，7(TC下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾 回收催化劑，將熱濾液傾入碎冰水中結(jié)晶，析出絮狀沉淀，抽濾，用67%乙醇300mL重結(jié)晶。 干燥，即得白色針狀晶體，收率為88. 0%。
實施例二 在裝有(TC 200°C量程溫度計的500mL三口燒瓶中加入間苯二酚11. 01 g，磁力攪 拌，油浴加熱升溫情況下緩慢滴加乙酰乙酸乙酯19. 14mL，待滴加完畢，升溫至15(TC下加 入復(fù)合固體超強(qiáng)酸S0427Zr02-Ti020 . 8g，加裝分水器和冷凝管，反應(yīng)1. 5h后停止加熱，待反 應(yīng)液稍冷卻后，加入少量無水乙醇，7(TC下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入 碎冰水中結(jié)晶，析出絮狀沉淀，抽濾，用67X乙醇300mL重結(jié)晶。干燥，即得白色針狀晶體， 收率為85.3%。
實施例三 在裝有(TC 20(TC量程溫度計的500mL三口燒瓶中加入間苯二酚11.01g，磁力攪 拌，油浴加熱升溫情況下緩慢滴加乙酰乙酸乙酯19. 14mL，待滴加完畢，升溫至16(TC下加 入復(fù)合固體超強(qiáng)酸S0427Zr02-Ti020 . 6g，加裝分水器和冷凝管，反應(yīng)1. 5h后停止加熱，待反 應(yīng)液稍冷卻后，加入少量無水乙醇，7(TC下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入 碎冰水中結(jié)晶，析出絮狀沉淀，抽濾，用67X乙醇300mL重結(jié)晶。干燥，即得白色針狀晶體。 收率87. 7%。
實施例四 在裝有0°C 200°C量程溫度計的500mL三口燒瓶中加入間苯二酚11. 01 g，磁力攪 拌，油浴加熱升溫情況下緩慢滴加乙酰乙酸乙酯22. 97mL，待滴加完畢，升溫至15(TC下加 入復(fù)合固體超強(qiáng)酸S0427Zr02-Ti020 . 6g，加裝分水器和冷凝管，反應(yīng)1. 5h后停止加熱，待反 應(yīng)液稍冷卻后，加入少量無水乙醇，7(TC下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入 碎冰水中結(jié)晶，析出絮狀沉淀，抽濾，用67X乙醇300mL重結(jié)晶。干燥，即得白色針狀晶體。 收率87. 2%。
實施例五 在裝有(TC 20(TC量程溫度計的500mL三口燒瓶中加入間苯二酚11.01g，磁力攪 拌，油浴加熱升溫情況下緩慢滴加乙酰乙酸乙酯19. 14mL，待滴加完畢，升溫至15(TC下加 入復(fù)合固體超強(qiáng)酸S042—/Zr02-Ti020 . 6g，加裝分水器和冷凝管，反應(yīng)2h后停止加熱，待反應(yīng) 液稍冷卻后，加入少量無水乙醇7(TC加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入碎冰水 中結(jié)晶，析出絮狀沉淀，抽濾，用67X乙醇300mL重結(jié)晶。干燥，即得白色針狀晶體，收率為 87. 3%。
權(quán)利要求
一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方法，其特征在于在無溶劑條件下，將間苯二酚和乙酰乙酸乙酯按摩爾比1∶0.7～2.0依次加入反應(yīng)器中，升溫至反應(yīng)溫度100℃～170℃后，再加入占反應(yīng)原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6％～5％的復(fù)合固體超強(qiáng)酸SO42-/ZrO2-TiO2，加料完畢，加裝連有冷凝管的分水器，控溫加熱，反應(yīng)時間為1h～4h，反應(yīng)完畢稍冷卻，加入少量無水乙醇，70℃下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入碎冰水中，析出絮狀沉淀，抽濾，將粗產(chǎn)品濾餅用乙醇溶液重結(jié)晶，干燥，即得精制的7-羥基-4-甲基香豆素。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方 法，其特征在于間苯二酚和乙酰乙酸乙酯的摩爾比為1 : 1.3 2.0。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方 法，其特征在于復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化劑S042—/Zr02-Ti02占反應(yīng)原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% 3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方 法，其特征在于反應(yīng)溫度為150°C 17(TC，反應(yīng)時間為1.5h 2. 5h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化合成7-羥基-4-甲基香豆素的方法，其反應(yīng)收率高，且使用的復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化劑不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境、可重復(fù)使用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為將間苯二酚和乙酰乙酸乙酯按摩爾比1∶0.7～2.0依次加入反應(yīng)器中，升溫至反應(yīng)溫度100℃～170℃后，再加入占反應(yīng)原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6％～5％的復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化劑SO42-/ZrO2-TiO2，加料完畢，加裝連有冷凝管的分水器，控溫加熱，反應(yīng)時間為1.5h～2.5h，反應(yīng)完畢稍冷卻，加入少量無水乙醇，70℃下加熱溶解產(chǎn)物，抽濾回收催化劑，將熱濾液傾入碎冰水中，析出絮狀沉淀，抽濾，將粗產(chǎn)品濾餅用乙醇溶液重結(jié)晶，干燥，即得精制的7-羥基-4-甲基香豆素。
文檔編號C07D311/00GK101717386SQ20091021878
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者付明哲, 宋曉平, 王小蕊 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)