1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘的新工藝研究

顧海寧，吳政杰，徐洪順，余永志，徐偉明

(1. 浙江本立科技股份有限公司，浙江 臺(tái)州 317016；2.杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院，浙江 杭州 310036)

1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘的新工藝研究

顧海寧1，吳政杰1，徐洪順1，余永志1，徐偉明2

(1. 浙江本立科技股份有限公司，浙江 臺(tái)州 317016；2.杭州師范大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院，浙江 杭州 310036)

本文在對(duì)1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘的制備進(jìn)行文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，提出了一條從1,4-萘醌出發(fā)的串聯(lián)合成新工藝路線.反應(yīng)過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，總收率達(dá)到60%以上，產(chǎn)品純度好，收率高，可工業(yè)化程度高，符合可持續(xù)發(fā)展的要求.

尿素；2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌；串聯(lián)反應(yīng)；1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘

1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物是一種用于治療病毒性疾病：如流行性腺病毒性角膜結(jié)膜炎，單純皰疹病毒或帶狀皰疹引起的角膜炎，病毒性或假定病毒性原因的皮膚病，單純皰疹，傳染性軟疣，杜氏病，慢性鼻炎，牛皮癬尋常型和急性鼻炎等有效的制劑[1].除此之外，1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘還可以用來(lái)定性測(cè)定雙(2-氯乙基)胺[2].

1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘雖然是一個(gè)非常有用的有機(jī)小分子，但是有關(guān)它的合成方法文獻(xiàn)報(bào)道較少，如: Ani Deepthi等人采用Ce4+作為催化劑，將1,3二羰基化合物催化制得1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘，不僅反應(yīng)產(chǎn)率低，而且底物價(jià)格比較昂貴，不適合批量生產(chǎn)[3].在對(duì)文獻(xiàn)和專利的綜合基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為通過(guò)1,4-萘醌為起始原料來(lái)制備1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物的方法最為可行[4].首先1,4-萘醌通過(guò)過(guò)氧化氫尿素絡(luò)合物等氧化劑氧化合成2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌[5-6]，2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌再在強(qiáng)酸條件下反應(yīng)得到2,3-羥基-1,4-萘醌[7-8]，2,3-羥基-1,4-萘醌通過(guò)氯化制備1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物，但是多步的反應(yīng)和分離使得反應(yīng)的總收率不足20%[4].

隨著對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘綠色合成工藝開(kāi)發(fā)顯得越發(fā)重要.我們?cè)谠芯G色合成研究工作的基礎(chǔ)上[9-10]，通過(guò)對(duì)反應(yīng)連續(xù)和串聯(lián)化研究，開(kāi)發(fā)了一條多步連續(xù)反應(yīng)的高效合成路線，并高產(chǎn)率地得到了目標(biāo)產(chǎn)物.反應(yīng)不僅后處理方便，而且反應(yīng)總收率達(dá)到60%以上，可工業(yè)化程度高，符合可持續(xù)發(fā)展的需要.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

北京泰克X-5(控溫型)顯微熔點(diǎn)儀(溫度計(jì)未校正)；Bruker-TENSOR 27紅外光譜儀；安捷倫-1260型高效液相色譜儀；Bruker-Avance 400 HNMR型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo)，DMSO-d6為溶劑).

TLC:薄層板使用青島海洋化工廠生產(chǎn)的硅膠GF25.

VLC：填料為青島海洋化工廠生產(chǎn)的柱層析用100～200mesh硅膠，濕法裝柱.

石油醚均為60-90 ℃餾分分析純?cè)噭黄渌噭┚凳惺凵唐?，用前未?jīng)處理.

1.2 2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌的制備

圖1 2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌的合成Fig. 1 The preparation of 2,3-epoxy-2,3-dihydro-1,4-naphthoquinone

在250 mL的三頸瓶中裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器加入10.2 g(30%)雙氧水和3.6 g尿素，60 ℃攪拌0.5 h后，冷卻到10 ℃，液體倒出后，加入3.95 g萘醌、4.15 g碳酸鉀和225 mL 1,2-二氯乙烷，升溫至50 ℃，劇烈攪拌約4.5 h(HPLC跟蹤原料基本消失)后停止反應(yīng)，反應(yīng)液過(guò)濾，濾餅用10 mL 1,2-二氯乙烷洗滌，濾液用150 mL水洗滌2次，有機(jī)相濃縮后得到固體，加20 mL甲醇加熱攪拌，冷卻，過(guò)濾，濾餅干燥后得到產(chǎn)品2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌3.4 g，Yield：84%，HPLC gt; 98%(HPLC流動(dòng)相：乙睛/水=50/50，保留時(shí)間6.88 min.Mp：132-133 ℃).

1.3 1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物的制備

圖2 1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物的合成Fig. 2 The preparation of 1,2,3,4-naphthalenetetrone di-hydrate

將2.0 g 2,3-環(huán)氧-2,3-二氫-1,4-萘醌加入到盛有10 mL15%硫酸反應(yīng)瓶中，80 ℃加熱反應(yīng)約10 h，冷卻，過(guò)濾得橙紅色固體直接用于下步反應(yīng)(HPLC流動(dòng)相：乙睛/水=50/50，保留時(shí)間4.33 min. Mp：284-285 ℃).

在裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)和氣體導(dǎo)入管的三頸瓶中加入10 mL 66.7%的乙酸溶液和上述橙紅色固體原料，混合物冷卻到10 ℃以下，開(kāi)始通氯氣(實(shí)際現(xiàn)象：原料全部溶解，反應(yīng)液變成橘黃色)，過(guò)濾，濾液中加入20 mL二氯甲烷后繼續(xù)攪拌1 h.最終產(chǎn)物通過(guò)過(guò)濾，依次用二氯甲烷、乙酸乙酯和乙醚洗滌后得到，然后在室溫下干燥，得到1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物白色粉末1.88 g，HPLC gt; 99%，產(chǎn)率73%.

數(shù)據(jù)分析：Mp:131-132℃(分解)；1H-400M NMR (DMSO-d6)δ: 7.71 (d, J=8.0，2H)，7.60 (d, J=8.0，2H).

2 結(jié)果與討論

本項(xiàng)研究提供一種1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物的制備方法，具有工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品純度好，收率高，采用串聯(lián)反應(yīng)的合成路線，使得反應(yīng)總收率達(dá)到60%以上，高效得到目標(biāo)分子.反應(yīng)過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品純度好，收率高，是一條制備1,2,3,4-四氧代-1,2,3,4-四氫萘二水合物可工業(yè)化程度高的合成路線.

[1] KRAFT M Y,KATYSHKINA V V,ARKHANGEL'SKAYA N V,et al. 1,2,3,4-Tetrahydrotetraoxonaphthalene dihydrate topical application for viral diseases：GB 1243401 19710818[P]. 1971.

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[4] KRAFT M Y, KATYSHKINA V V, ARKHANGEL'SKAYA N V, et al. 1,2,3,4-Tetrahydrotetraoxonaphthalene dehydrate：GB 1243402 19710818[P]. 1971.

[5] YANG S G, HWANG J P, PARK M Y,et al. Highly efficient epoxidation of electron-deficient olefins with tetrabutylammonium peroxydisulfate[J]. Tetrahedron, 2007, 63(24):5184-5188.

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Preparationof1,2,3,4-Naphthalenetetrone

GU Haining1, WU Zhengjie1, XU Hongshun1, YU Yongzhi1, XU Weiming2

(1.Zhejiang Benli Technology Co., Ltd. Taizhou 317016, China; 2.College of Material Chemistry and Chemical Engineering, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China)

Basing on the literatures about the preparation of 1,2,3,4-naphthalenetetrone-1,2,3,4-tetralin, a new process route starting from 1,4-naphthoquinone was synthesized.The reaction process, which had the advantages of simple process, high total yield and good purity, justified the requirements of sustainable development.

urea;2,3-epoxy-2,3-dihydro-1,4-naphthoquinone;tandem reaction;1,2,3,4-naphthalenetetrone-1,2,3,4-tetralin

2017-04-16

杭州市農(nóng)業(yè)與社會(huì)發(fā)展科研自主申報(bào)項(xiàng)目(20170533B02).

徐偉明(1973—)，男，副研究員，博士，主要從事有機(jī)合成和藥物分子合成及相關(guān)研究.E-mail：wmxu@hznu.edu.cn

10.3969/j.issn.1674-232X.2017.05.003

O625

A

1674-232X(2017)05-0461-03