1-四氢萘酮是一种化学物质,化学式是C10H10O。按规格使用和贮存,不会发生分解,避免与氧化物接触。避免蒸气吸入。食入造成危害,皮肤接触、吸入有刺激。应穿戴防护眼镜、防护衣、防护手套。其气体与空气形成爆炸性物。燃烧产生有刺激性、腐蚀性及(或)有毒性的气体。存在于烟气中。主要应用于脱氢制甲萘酚;医药工业用于合成18-甲基炔诺酮(避孕药)、杀鼠剂的中间体,也是合成苯那普利的重要中间体。
现有技术中1-四氢萘酮的有四种合成方法:
1.四氢萘氧化法可以选用的催化剂和氧化剂有多种,适合大规模工业生产的方法是使用醋酸铬和2-甲基-5-乙基吡啶复合催化剂,以空气为氧化剂,进行常压连续液相氧化,反应温度130℃,四氢萘与氧的摩尔比为1:0.6,停留时间60-70min,四氢萘单程转化率可达20%以上,生成1-四氢萘酮的选择率约90%,主要副产物为四氢萘醇。产品经减压分馏可得98%的四氢萘酮。
2.γ-丁内酯与苯缩合而得。应采用无噻吩苯为原料,收率可达91%-96%。
3.γ-苯丁酸环化法γ-苯丁酸在磷酸/磷酸酐、多磷酸、氢氟酸或浓硫酸作用下,在90℃环化得到1-四氢萘酮,收率为75-86%。
4.γ-苯丁酰氯环化法在无水三氯化铝或无水四氯化锡存在下脱氯化氢环化得本品。
现通过物化结合的理念在第二种方法的基础上提出1-四氢萘酮的第五种合成方法,能够明显降低1-四氢萘酮的合成难度,而且能够在不使用新催化剂的前提下加速反应的进行,提高1-四氢萘酮的合成效率,创造更大的经济价值。
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供1-四氢萘酮的新型合成方法,它可以实现通过物化结合的理念在第二种方法的基础上提出1-四氢萘酮的第五种合成方法,能够明显降低1-四氢萘酮的合成难度,而且能够在不使用新催化剂的前提下,仅仅对催化剂进行物理改性和反应微调,可以明显加速反应的进行,提高1-四氢萘酮的合成效率,创造更大的经济价值。
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
1-四氢萘酮的新型合成方法,包括以下步骤:
(1)首先向四口瓶中倒入200ml-300ml苯;
(2)再向四口瓶中加入30.0g-42.0g的纳米多孔AlCl3,添加完毕后加热四口瓶内反应液至35℃-45℃,且边加热边进行搅拌;
(3)加热完毕后,一边向四口瓶底部通入大量微小气泡,一边向四口瓶中利用扩散滴加装置缓慢均匀滴加60.0g-70.0gγ-戊内酯,滴加时间为45min-1h;
(4)肉眼观察四口瓶,至纳米多孔AlCl3基本溶解,反应液呈棕黑色;
(5)对反应液进行回流24小时,GC检测γ-丁内酯少于0.5%;
(6)将反应液缓慢倒入浓度3%的冰盐酸;
(7)加入200mL-300mL EA,用饱和氯化钠溶液洗2次,饱和碳酸钠溶液洗2次,饱和氯化钠洗1次,脱溶,得橙黄色油状物;
(8)减压蒸馏得无色液体,并进行称重。
1-四氢萘酮是一种透明至黄色液体,不溶于水但可溶于常见的有机溶剂,如乙醚。它是一种常用的有机合成和医药化学中间体,广泛应用于有机发光材料和药物分子的生产过程中。例如,它是避孕药18-甲基炔诺酮的关键合成原料,也是农药杀鼠剂的合成中间体。此外,它还可用作反应溶剂和塑料的软化剂,其氯化物具有杀虫作用。
1-四氢萘酮主要用于医药化学和农药分子的合成。它可用于药物分子18-甲基炔诺酮的生成,该药物常与炔雌醇组成复方作为口服避孕药。此外,它还可用于治疗痛经和月经不调。1-四氢萘酮还可通过脱氢转化反应制备甲萘酚衍生物,该物质是一种常用的原料药合成中间体。
在有机合成化学中,1-四氢萘酮可用作初始原料,通过一系列的化学转化合成其衍生物。例如,它可通过还原转变为相应的醇类化合物,也可以与胺类化合物发生缩合反应,得到亚胺类化合物。
图1 1-四氢萘酮的应用
在一个干燥的反应器中,将3.67克1-四氢萘酮(25.0毫摩尔,1.00当量)溶于30毫升甲醇中(0.8毫摩尔/毫升)。然后将所得的反应混合物冷却至0度,再将0.958克NaBH4(25.3毫摩尔,1.01当量)缓慢加入混合物中,搅拌该反应混合物14小时,同时将其缓慢地升至室温。反应结束后将反应混合物用H2O(2毫升/毫摩尔)淬灭,所得的反应混合物在减压下除去甲醇,残余物用乙酸乙酯萃取三次。用盐水洗涤合并的有机相,将合并的有机相在MgSO4上干燥,过滤除去干燥剂并将所得的滤液在减压下进行浓缩,无需进一步的分离纯化,即可得到目标产物分子。
[1] Funk, Pierre; et al Angewandte Chemie, International Edition (2021), 60(10), 5482-5488
[2] He, Xu; Zheng, et al Catalysis Science & Technology (2019), 9(13), 3337-3341
5-羟基-1-四氢萘酮是一种重要的化合物,其合成与应用在化学合成和医药等领域具有广泛的研究价值。
简述:5-羟基-1-四氢萘酮,英文名称:5-hydroxy-3,4-dihydro-2H-naphthalen-1-one,CAS:28315-93-7,分子式:C10H10O2,外观与性状:淡黄色结晶粉末。5-羟基-1-四氢萘酮是 Levobunolol和 d-Bunolol的代谢产物。
1. 合成:
将100g 1,5-二羟基萘溶于600ml异丙醇中,充分溶解后加入160ml的25.2g氢氧化钠水溶液,混合均匀后加入高压反应釜中,加入15.6g10%钯碳后密封反应签。先用N2置换釜中空气,然后通入0.7Mpa的H2。升温90℃,反应48h。待反应液冷却至室温,加入硅藻土做助滤剂过滤,滤饼用异丙醇洗三遍,混合滤液。加入10g活性炭,50℃下脱色2h。过滤除去活性炭后,将滤液减压蒸馏除去异丙醇。剩余溶液逐滴滴加盐酸调节pH至酸性,不断有白色固体析出。过滤,将滤饼用水洗三次,收集滤饼并烘干后得80g白色粉末,收率为79%。
2. 应用:
(1)合成4,8-二羟基-1-四氢萘酮
4,8-二羟基-1-四氢萘酮(4,8-DHT)最早由Findlay等人从真菌中分离鉴定得到,存在(-)-(4R)-4,8-二羟基和(+)-(4S)-4,8-二羟基两种绝对构型,手性对映体均存在广谱生物活性。1,5-二羟基萘催化加氢得到5-羟基-1-四氢萘酮,硼氢化钠还原得1,5-二羟基-1,2,3,4-四氢萘,苯甲酰基羟基保护后Cr(Ⅵ)氧化苄基位活泼亚甲基引入羰基,脱保护后得到4,8-DHT外消旋体。反应温度40℃,反应氧化剂当量比为3eq,反应24h,4,8-二羟基-1-四氢萘酮的达到53.5%。
(2)合成mansonone E
恶性肿瘤是危害人类健康与生命的重大疾病,它的防治一直是医学界的难题。开发抗肿瘤药物虽然投入很大,但收效甚微依然任重而道远。榆树(Ulmus pumila L.)为榆科(Ulmaceae)榆属植物,其树皮和根皮的韧皮部部分,称“榆白皮”。榆树根皮中所得单体进行体外抗肿瘤活性实验结果显示,倍半萜邻萘醌类化合物mansonone E具有很强的细胞毒作用。
采用国内已工业化生产的 5-羟基-1-四氢萘酮为起始原料,酚羟基经硫酸二甲酯保护后,在醚类溶液中,格氏试剂甲基碘化镁与中间体I的羰基进行亲核加成反应,水解后,在钯碳催化剂催化下脱氢环化得中间体Ⅳ。在三溴化硼作用下脱甲基保护基后,在催化剂无水三氯化铝作用下,中间体V与原甲酸三乙酯进行F-C酰基化反应,再经氢气还原醛基得中间体Ⅶ。羟基与氯乙酸甲酯发生亲核取代反应,甲酯在氢氧化锂作用下水解,羧基与酰氯反应生成酰氯,在三氯化铝作用下,发生分子内F-C酰基化反应得中间体Ⅷ。中间体Ⅷ与甲基碘化镁反应,水解后,再经氢气还原,硝酸铜硝化后,再以甲酸铵为供氢体进行催化转移氢化还原硝基,最后在氧化剂 Fremy's salt氧化得到对映体 ME。
参考文献:
[1]李显显. (4R,S)-4,8-二羟基-1-四氢萘酮的合成及结构改造[D]. 浙江大学, 2015.
[2]刘飞. 抗肿瘤活性化合物Mansonone E的合成研究[D]. 沈阳药科大学, 2008.