CN109651327B - 一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法 - Google Patents
一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109651327B CN109651327B CN201910099530.9A CN201910099530A CN109651327B CN 109651327 B CN109651327 B CN 109651327B CN 201910099530 A CN201910099530 A CN 201910099530A CN 109651327 B CN109651327 B CN 109651327B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- xanthone
- oxygen
- reaction
- xanthene
- organic solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
- C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D311/78—Ring systems having three or more relevant rings
- C07D311/80—Dibenzopyrans; Hydrogenated dibenzopyrans
- C07D311/82—Xanthenes
- C07D311/84—Xanthenes with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached in position 9
- C07D311/86—Oxygen atoms, e.g. xanthones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法，包括将氧杂蒽溶于有机溶剂的步骤；向有机溶剂中通入氧气的步骤；以及密闭反应器，于高温下进行反应的步骤；有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷或环己烷，氧气的通入量为使反应器中氧气的压强为0.2‑4MPa，反应时的温度为120‑180℃，反应时间为2‑40h。本发明以氧杂蒽和氧气为原料，在不添加任何催化剂或添加剂的条件下，制备出了氧杂蒽酮，方法本身减少了生产工艺中废弃物的产生，使成品更易于提纯，产品纯度得到显著提高，反应溶剂可循环利用，从而降低了生产成本，减少了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及化工原料的制备技术领域，具体涉及一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法。
背景技术
氧杂蒽酮有着显著的药理活性，具有抗抑郁、抗病毒、抗结核、 抗癌、抗肝毒等药理功效(合成化学, 2002, 10, 285-291)，在医药方面有广泛应用，也被用于咕吨染料、杀虫剂等精细化学品的合成原料(染料与染色, 1982, 16-20）。目前，现有技术中氧杂蒽酮的获取方法主要有一下几种(周口师范学院学报, 2012, 29, 72-73)：（1）从天然植物中提取。例如，蔡幼清课题组从云南山竹子中提取分离出氧杂蒽酮衍生物(Planta Medica,1998, 64, 64-70)，该提取物具有抗疟功效。文献报道(A Review Progress in Pharmaceutical Sciences, 2011, 35, 337-344)，藤黄树干渗出的树脂、莽吉柿果皮中也含有氧杂蒽酮衍生物。此类方法分离工艺过程复杂，产品产量少，难以满足规模化生产要求。（2）常规合成方法。该方法使用的原料是水杨酸苯酯(Organic Syntheses, l941, 552-557)，合成工艺需要350～355℃的高温，条件较为苛刻，且产品的收率较低，仅为56%。（3）醚化反应方法。例如，王纪元课题组以苯酚和2-氯苯甲酸为原料(化学世界, 2009, 427-429)，通过两者的偶联反应，得到2-苯氧基苯甲酸中间产物。该产物在三氯氧磷的作用下，得到氧杂蒽酮产品，在最优条件下，产品的收率达到80%以上。该方法使用了有毒的三氯氧磷，产生较多的污染性废弃物。不但生产成本高，而且易产生污染物。（4）氧杂蒽的催化氧化法。该方法使用氧气作为氧化剂，以氧杂蒽作为主要反应原料，通过碳-氢键与氧气的反应，制得氧杂蒽酮(Tetrahedron, 2017, 73, 3002–3009)。该方法使用了便宜清洁的氧气作为反应试剂，是一种有应用前景的方法。然而氧气难以直接氧化有机物，因此反应过程通常需要使用催化剂。我们也曾经以氧杂蒽作为原料（201711175824.2），氧气为氧化剂，以硝酸为催化剂，开发了一种氧杂蒽酮的制备方法。然而硝酸催化剂的使用，不但增加生产成本，而且会存在环境污染问题。
发明内容
本发明的技术目的为：提供一种以氧杂蒽和氧气为原料，在不添加任何催化剂或添加剂的条件下，制备氧杂蒽酮的工艺方法，该方法减少了生产工艺中废弃物的产生，使成品更易于提纯，产品纯度得到显著提高，反应溶剂可循环利用，从而降低了生产成本，减少了环境污染。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案为：一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法，包括将氧杂蒽溶于有机溶剂的步骤；向有机溶剂中通入氧气的步骤；以及密闭反应器，于高温下进行反应的步骤；所述有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷或环己烷，所述氧气的通入量为使反应器中氧气的压强为0.2-4MPa，所述反应时的温度为120-180℃，反应时间为2-40h。
优选的，所述氧气的通入量为使反应器中氧气的压强为0.5-3MPa。
优选的，所述反应时的温度为140-160℃。
优选的，所述反应时间为15-40h。
本发明的有益效果：
（1）、本发明的制备工艺，采用独特的非极性烷烃有机溶剂作为反应环境，在不使用任何的催化剂或添加剂的条件下，使原本无催化剂条件下难以反应的氧杂蒽和氧气能够反应生成氧杂蒽酮。整个工艺过程中，由于避免了催化剂或添加剂的使用，使生产成本得以降低。同时也减少了生产工艺中废弃物的产生，降低了对环境的污染。
（2）、本发明的工艺方法使用的氧气原料较为便宜、清洁，工艺步骤简单，制得的产品收率高、纯度高，有效地提高了产品质量，降低了生产成本。
（3）本发明在制备工艺中，通过使用非极性的烷烃溶剂，抑制了反应分子的离子化，在苯环对氧气的活化作用下，促使氧气分子生成能够与有机物直接反应的超氧自由基，从而发展成一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法。
附图说明
图1 是本发明实施例1所制得氧杂蒽酮产物的1H-NMR图；
图2 是本发明实施例1所制得氧杂蒽酮产物的13C-NMR图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，但下述内容不能作为对本发明保护范围的限定。
一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法，将氧杂蒽溶于有机溶剂中，通入氧气，是反应容器中氧气的压强为0.2-4MPa，密闭反应器，在120-180℃温度下反应2-40h，获得氧杂蒽酮。
其中，氧杂蒽酮的结构式如下：
合成路线如下：
作为本发明一种氧杂蒽酮的制备方法的进一步优化：所述有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷或环己烷。
作为本发明一种氧杂蒽酮的制备方法的进一步优化：所述氧气的通入量为使反应器中氧气的压强为0.5-3MPa。
作为本发明一种氧杂蒽酮的制备方法的进一步优化：所述反应时的温度为140-160℃。
作为本发明一种氧杂蒽酮的制备方法的进一步优化：所述反应时间为15-40h。
实施例1
取2 mL环己烷、0.5 mmol氧杂蒽、以及磁子放入带有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，之后，向反应釜内通氧气直至反应釜内氧气的压强为0.5MPa，然后，密封反应釜，并将其放入温度为140℃的加热槽中，于磁力搅拌条件下进行反应20h。反应完成后，自然冷却至室温，之后，利用气相色谱仪对所得产物进行内标定量分析，测得其中氧杂蒽酮产物的产率为81%。之后，通过柱色谱分离方法对产物进行分离提纯，获得氧杂蒽酮成品。利用1H-NMR、13C-NMR确定产物结构见附图1和附图2。
实施例2
取2 mL正己烷、0.5 mmol氧杂蒽、以及磁子放入带有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，之后，向反应釜内通氧气直至反应釜内氧气的压强为0.5MPa，然后，密封反应釜，并将其放入温度为140℃的加热槽中，于磁力搅拌条件下进行反应20h。反应完成后，自然冷却至室温，之后，利用气相色谱仪对所得产物进行内标定量分析，测得其中氧杂蒽酮产物的产率为73%。之后，通过柱色谱分离方法对产物进行分离提纯，获得氧杂蒽酮成品。
实施例3-9
将实施例2中的氧气压力变为0.2MPa、0.7MPa、1MPa、1.5MPa、2MPa、3MPa、4MPa，其他条件不变，得到氧杂蒽酮产物的产率（气相内标）分别为52%、76%、70%、62%、56%、65%、38%。
实施例10-12
将实施例2中的正己烷分别变为异丙醇、正庚烷、正辛烷，其他条件不变，得到氧杂蒽酮产物的产率（气相内标）分别为68%、76%、81%。
实施例13-21
将实施例2中的反应时间分别变为2h、3h、5h、10h、15h、25h、30h、35h、40h，其他条件不变，得到氧杂蒽酮产物的产率（气相内标）分别为27%、37%、42%、51%、70%、、69%、77%、75%、78%。
实施例22-27
将实施例2中的反应温度分别变为120℃、130℃、150℃、160℃、170℃、180℃，其他条件不变，得到氧杂蒽酮产物的产率（气相内标）分别为58%、66%、68%、85%、67%、63%。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法，包括将氧杂蒽溶于有机溶剂的步骤；向有机溶剂中通入氧气的步骤；密闭反应器，于高温下进行反应的步骤；其特征在于：所述有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷或环己烷，所述氧气的通入量为使反应器中氧气的压强为0.5-3MPa，所述反应时的温度为120-180℃，反应时间为15-40h。
2.根据权利要求1所述的一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法，其特征在于：所述反应时的温度为140-160℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910099530.9A CN109651327B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910099530.9A CN109651327B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109651327A CN109651327A (zh) | 2019-04-19 |
| CN109651327B true CN109651327B (zh) | 2021-01-05 |
Family
ID=66121143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910099530.9A Expired - Fee Related CN109651327B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109651327B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111057037B (zh) * | 2019-12-17 | 2021-07-23 | 浙江工业大学 | 一种氧杂蒽酮类化合物的紫外光促进合成方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103951647A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-30 | 华东师范大学 | 一种氧杂蒽酮类化合物及其制备方法 |
| JP2016160240A (ja) * | 2015-03-04 | 2016-09-05 | 株式会社トクヤマ | キサンテンの製造方法 |
| CN108047187A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-18 | 河南科技大学 | 一种氧杂蒽酮的制备方法 |
| CN109134173A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 河南师范大学 | 简便合成杂环芳基酮类化合物的方法 |
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910099530.9A patent/CN109651327B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103951647A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-30 | 华东师范大学 | 一种氧杂蒽酮类化合物及其制备方法 |
| JP2016160240A (ja) * | 2015-03-04 | 2016-09-05 | 株式会社トクヤマ | キサンテンの製造方法 |
| CN108047187A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-18 | 河南科技大学 | 一种氧杂蒽酮的制备方法 |
| CN109134173A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 河南师范大学 | 简便合成杂环芳基酮类化合物的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Metal-free TEMPO-catalyzed oxidative C-C bond formation from Csp3-H bonds using molecular oxygen as the oxidant;Bo Zhang et al.;《Chem. Commun.》;20120316;第48卷;第4498-4500页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109651327A (zh) | 2019-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kitagaki et al. | [2+ 2+ 1] Cyclization of allenes | |
| CN110845428B (zh) | 一种3-酰基喹喔啉酮化合物的光催化制备方法 | |
| JP6729847B2 (ja) | 再利用可能な触媒系を使用したｃ−ｏ結合およびｃ＝ｏ結合の穏やかな触媒還元 | |
| CN114644614B (zh) | 一种左旋烟碱的制备方法 | |
| Lorenz et al. | A two step synthesis of BzR/GABAergic active flavones via a Wacker-related oxidation | |
| CN104263796B (zh) | 一种r‑1‑四氢萘胺的制备方法 | |
| CN103254060A (zh) | 一种六碳含氧化合物与环己烷共催化氧化制备己二酸的方法 | |
| CN109651327B (zh) | 一种无催化剂条件下制备氧杂蒽酮的工艺方法 | |
| CN111548267A (zh) | 一种环戊烯制备环戊醇的工艺装置和工艺方法 | |
| CN108947943B (zh) | 一种固体磷钨酸直接催化5-甲基糠醇二聚的方法 | |
| CN108047187B (zh) | 一种氧杂蒽酮的制备方法 | |
| CN111039902B (zh) | 一种环氧环己烷的制备方法 | |
| CN109622031B (zh) | 2-羟基膦酰基乙酸锆的制备方法及其在糠醇合成中的应用 | |
| KR101713710B1 (ko) | 아디픽산의 신규 제조법 | |
| CN108752217B (zh) | 一种度鲁特韦关键中间体2,4-二氟苄胺的合成方法 | |
| CN105111044A (zh) | 由丁烯醇合成异戊烯醇的方法 | |
| CN109608314A (zh) | 一种反应条件温和的环戊烷催化氧化新方法 | |
| CN112266364B (zh) | 一种四氢喹喔啉化合物的制备方法 | |
| CN112778351B (zh) | β-二甲基苯基硅取代芳香硝基化合物的制备方法 | |
| CN110317170B (zh) | 一种3-菲啶基甲酸丙酯类化合物的绿色合成方法 | |
| CN109553601B (zh) | 一种无催化剂法制备5-溴异色满-4-酮的工艺方法 | |
| CN112680497A (zh) | 生物酶拆分前列腺素类药物关键中间体（1S,5R）-Corey内酯的方法 | |
| CN106397117B (zh) | 环己基苯基甲酮的还原醇化及拆分方法 | |
| CN104610064A (zh) | 一锅法以碳酸盐为催化剂制备碳酸二甲酯的工艺 | |
| CN113845442B (zh) | 一种制备对溴苯甲腈的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210105 Termination date: 20220131 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |