一種2,3-二氫苯并呋喃的合成方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種2,3-二氫苯并呋喃的合成方法，屬于化學合成領域。
【背景技術】：
[0002] 2,3_二氫苯并呋喃是一種精細化工原料，廣泛應用于三環類化合物的合成，同時 也是近些年來發現的一種重要的醫藥中間體，例如抗腫瘤制劑苯并呋喃磺酰尿類化合物、 HIV蛋白酶抑制劑氨基酸差勁乙氨代磺酞、基質金屬蛋白酶抑制劑芳代亞磺酞胺基異肟羥 酸等，故2，3-二氫苯并呋喃作為醫藥中間體在國際上存在較大的市場潛力，而國內此類化 合物的生產還比較少。
[0003] 在苯并呋喃的合成的過程中，人們也對大量的金屬催化劑作了深入的研究，其中 主要有鈀、銅、鉑、釕、鍺等過度金屬，過渡金屬已經廣泛應用于有機合成，他們的催化性能 具有高效率、條件溫和、操作簡便、對各種官能團具有很好的實用性等優點，因此在合成苯 并呋喃的過程中應用廣泛：目前過渡金屬Pd是在有機環化反應乃至整個有機合成中最常用 的催化劑，Pd作為催化劑來合成苯并呋喃能夠克服傳統合成方法普遍存在路線過長，底物 和反應條件要求苛刻等問題;官能團的適用范圍也比較廣。在過渡金屬催化中，由于銅相對 于貴金屬來說具有價格便宜的特點，能夠應用于催化合成應該具有很大的研究價值和現實 意義，在銅催化合成苯并呋喃的過程中，一般由鹵代苯和炔烴首先發生偶聯反應，然后再加 成環化得到苯并呋喃，所以銅催化偶聯反應是銅催化合成苯并呋喃的基礎。過渡金屬Pt、 Ru、Rh都是非常昂貴的金屬催化劑，在應用于苯并呋喃合成方面比較少。
[0004] 目前，2，3-二氫苯并呋喃合成方法大致可分為三類：（1)苯環上鄰位雙取代環合 法；（2)苯并映喃氫化法；（3)苯環上單取代環合法。苯環上鄰位的雙取代環合法是用鄰甲 氧基苯乙醇在48 %氫溴酸及乙酸環境下得到2,3-二氫苯并呋喃，或者將鄰氨基苯乙醇的氨 基重氮化后脫去氮生成。該方法產率高，但原料藥比較昂貴;苯并呋喃氫化法是用苯并呋喃 的冰醋酸溶液加氫得到。該方法純化復雜，純度低;苯環上單取代環合法是用苯酚鈉生成2-苯氧基乙醇，再與氯化鋅得2,3-二氫苯并呋喃或者直接用β-溴乙基苯基醚與氯化鋅得標 題化合物。該方法成本低、操作簡單、產率合適，是比較理想的方法。
[0005] 黃榮清、吳德雨等人在2005年11月《科學技術與工程》雜質的第5卷第21期公開了 一篇名為《2,3_二氫苯并呋喃的合成與分析》文獻，公開了一種合成用2,3_二氫苯并呋喃的 方法:該方法以苯酚和鈉得到苯酚鈉，苯酚鈉和2-氯乙醇得到2-苯氧基乙醇，與氯化鋅反應 得2,3_二氫苯并呋喃。該方法較為簡便，是本發明的最接近現有技術，但是該方法產率較 低，同時此類反應的反應副產物較多，溫度過高會使2-苯氧基乙醇中的C-0鍵斷裂產生大量 的苯酚或者其他副產物、溫度過低則不利于反應的發生，因此對于溫度控制非常嚴格，溫度 控制稍有不慎便會造成產量及產品品質的急劇降低。
【發明內容】
：
[0006] 本發明所解決的技術問題：
[0007] 本發明針對現有技術的不足，提供一種成本低、操作簡單、產率合適并且反應條件 較溫和、反應副產物較少、反應收率高，具有較高的經濟效益的2，3_二氫苯并呋喃的合成方 法。
[0008] 本發明提供如下技術方案：
[0009] 一種2,3_二氫苯并呋喃的合成方法，以苯酚鈉和2-氯乙醇為原料，合成2-苯氧基 乙醇，再將2-苯氧基乙醇與氯化鋅混合回流加熱反應合成2，3_二氫苯并呋喃，包括以下步 驟：
[0010] 第一步:合成2-苯氧基乙醇：
[0011 ]在500ml容器中添加的苯酚鈉水溶液、2-氯乙醇、氯化銅和氯化鐵混合固體，加熱 至60-70°C開始計時回流反應2-3個小時，反應后冷卻至室溫收集有機層，將該有機層用氫 氧化鈉水溶液洗滌2-3次后得到2-苯氧基乙醇；
[0012]第二步:合成2,3-二氫苯并呋喃：
[0013]在250ml容器中添加上述第一步中合成的2-苯氧基乙醇、氯化鋅固體、二氯化猛固 體，混合攪拌加熱至200-220°C開始計時回流反應3-4個小時，計時結束后緩慢降溫至室溫， 添加氫氧化鈉水溶液洗滌2-3次后減壓蒸餾，收集88-90°C餾分得到2，3-二氫苯并呋喃。 [0014] 優選的，所述第一步中在500ml容器中添加10mol/L的苯酚鈉水溶液100ml、2_氯乙 醇67.1-100.65ml、氯化銅和氯化鐵混合固體17.05-34.10g混合反應。
[0015]優選的，所述第二步中在250ml容器中添加上述第一步中合成的2-苯氧基乙醇、氯 化鋅固體lg、二氯化猛固體3-5g，混合反應。
[0016]優選的，所述氫氧化鈉水溶液的質量濃度為3-5%。
[0017]優選的，所述氯化銅和氯化鐵混合固體中氯化銅和氯化鐵的質量比為3-5:1;
[0018] 該氯化銅和氯化鐵混合固體的制備方法為：
[0019] 將氯化銅和氯化鐵按照質量比混合后壓片成型，在150-200°c烘干再在500-550°C 高溫下煅燒得到。
[0020] 氯化鐵主要用于金屬蝕刻，污水處理。其中蝕刻包括銅，不銹鋼，鋁等材料的蝕刻， 對低油度的原水處理，具有效果好、價格便宜等優點，但帶來水色泛黃的缺點，建筑工業用 于制備混凝土，以增強混凝土的強度、抗腐蝕性和防水性；也能與氯化亞鐵、氯化鈣、氯化 鋁、硫酸鋁、鹽酸等配制成泥凝土的防水劑，無機工業用作制造其他鐵鹽和墨水;染料工業 用作印地科素染料染色時的氧化劑；印染工業用作媒染劑;冶金工業用作提取金、銀的氯化 侵取劑;有機工業用作催化劑、氧化劑和氯化劑;玻璃工業用作玻璃器皿熱態著色劑；制皂 工業用作肥皂廢液回收甘油的凝聚劑。本發明采用氯化鐵與氯化鐵混合催化苯酚鈉和2-氯 乙醇反應，反應條件簡單易操作，反應后氯化鐵及氯化銅易于回收重復利用，提高產率。
[0021] 氯化錳用于鋁合金冶煉、有機氯化物觸媒、染料和顏料的制造，以及用于制藥和干 電池等；用作營養增補劑:我國規定乳制品1.08-4.32mg/kg，嬰幼兒食品1.32-5.26mg/kg; 氯化錳可用于電鍍中的導電鹽:在氯化亞鐵鍍鐵溶液中添加氯化錳有細化晶粒的功能，同 時也是抗氧劑，可抑制亞鐵的氧化。本發明采用氯化錳催化2-苯氧基乙醇和氯化鋅合成目 標產物，提高反應效率，降低反應的能耗，使得反應在較低的溫度下即可以合成，克服現有 技術對于溫度的強烈依賴性，易于工業化推廣。
[0022] 相對于最接近現有技術，本發明采用苯酚鈉直接與2-氯乙醇反應，代替其采用苯 酚和鈉在無水乙醇中反應生成苯酚鈉的步驟，既有利于提高反應效率，同時優化了反應過 程，反應后收集有機層，通過氫氧化鈉水溶液洗滌即可以得到目標產物，目標產物純度95 % 以上，具有較高的經濟效益。
[0023]本發明的有益效果：
[0024] 1.本發明采用氯化鐵與氯化鐵混合催化苯酚鈉和2-氯乙醇反應，反應條件簡單易 操作，反應后氯化鐵及氯化銅易于回收重復利用，提高產率。
[0025] 2.本發明采用氯化錳催化2-苯氧基乙醇和氯化鋅合成目標產物，提高反應效率， 降低反應的能耗，使得反應在較低的溫度下即可以合成，克服現有技術對于溫度的強烈依 賴性，易于工業化推廣。
[0026] 3.本發明采用苯酚鈉直接與2-氯乙醇反應，代替其采用苯酚和鈉在無水乙醇中反 應生成苯酚鈉的步驟，既有利于提高反應效率，同時優化了反應過程，反應后收集有機層， 通過氫氧化鈉水溶液洗滌即可以得到目標產物，目標產物純度95%以上，具有較高的經濟 效益。
[0027] 4.本發明優化反應工藝和反應條件，可以有效降低反應溫度，縮短反應時間，降低 反應副產物的產生，提高反應收率，具有較高的經濟效益。
【具體實施方式】：
[0028] 下面對本發明的實施例做詳細的說明，本實施例在以發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但是本發明的保護范圍不限于下述的實 施例。實施例中未注明具體條件的實驗方案，通常按照常規條件或者制造商所建議的條件 實施。
[0029] 催化劑實驗一：
[0030] 實驗目的:氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑催化效率
[0031] 實驗方法：
[0032] 實驗操作：在500ml容器中添加10mol/L的苯酚鈉水溶液100ml、2_氯乙醇67. lml、 氯化銅和氯化鐵混合固體，加熱至60°C開始計時回流反應2個小時，反應后冷卻至室溫收集 有機層，將該有機層用質量濃度為3%的氫氧化鈉水溶液洗滌2次后得到2-苯氧基乙醇。
[0033] 其中催化劑的制備方法為：將氯化銅和氯化鐵按照質量比混合后壓片成型，在 150-200 °C烘干再在500-550 °C高溫下煅燒得到。
[0034] 實驗氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑的固體質量添加量對2-苯氧基乙醇產率的 影響，結果見表1。
[0035] 表1:氯化銅和氯化鐵固體添加質量對于2-苯氧基乙醇產率的影響
[0036]
[0037]當氯化銅與氯化鐵的質量比例為3:1-5:1時，2-苯氧基乙醇產率有較明顯的提高。
[0038]將氯化銅與氯化鐵固體質量比例為3:1，探討氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑質 量對于，2-苯氧基乙醇產率的影響，結果見表2所示。
[0039] 表2:氯化銅和氯化鐵混合固體催化劑添加質量對于2-苯氧基乙醇產率的影響
[0040]
L004U 將氯化銅與氯化鐵固體質量比例為3:1，混合催化劑的質量為17.05-40g催化效率 較高，2-苯氧基乙醇產率達到百分之90%以上，但是當催化劑質量大于34. lg時候，催化產 量反而有降低，為了經濟效益，本發明合成方法優化采用混合催化劑的質量為17.05-34.lg〇
[0042] 催化劑實驗二：
[0043]二氯化錳固體催化劑催化效率 [0044]實驗方法：
[0045]在250ml容器中添加2-苯氧基乙醇125mL、氯化鋅固體lg、二氯化猛固體，混合攪拌 加熱至200°C開始計時回流反應3個小時，計時結束后緩慢降溫至室溫，添加質量濃度為3% 的氫氧化鈉水溶液洗滌2次后減壓蒸餾，收集88-90°C餾分得到2，3-二氫苯并呋喃。
[0046] 驗證二氧化錳添加量對2，3-二氫苯并呋喃產量的影響。
[0047] 表3:氧化錳添加量對2，3-二氫苯并呋喃產率的影響
[0048]
?〇〇49?~當二氧化錳添加3g的時候，對2,3_二氫苯并呋喃產率具有較高的提升作用；可以, 有效提高產率至93%，具有極高的經濟效益。
[0050] 實施例一
[0051 ] -種2，3-二