离子液体催化下香豆素类化合物的合成(5)
我国对离子液体的研究起步相对晚，2003年，在邓友全教授的带领下，中科院兰州物理研究所成功地使用离子液体作为催化体系，用二氧化碳取代剧毒的光气和一氧化碳等应用于异氰氰酸酯中间体的合成。2005年，我国中科院过程工程研究所自主开发成功了离子液体规模化制备清洁技术，解决了小规模制备原料成本高、合成过程复杂、溶剂和原料循环利用差、污染严重、转化率低等问题。
1.4.2 香豆素类化合物的研究背景
香豆素(coumarin)，是一种内酯类化合物，其广泛存在于自然界中，含有最多的是芸香科和伞形科植物，其次是木樨科、菊科、兰科、茄科和豆科植物，很少一部分来自微生物。它具有增强免疫、抗艾滋、抗肿瘤等生理的活性；并通过香豆素环上不同取代的修饰，可得到吸收范围的不同、荧光发射波长也不同，进而得到不同颜色与具有不同荧光的衍生化合物，香豆素化合物除了被广泛的应用于荧光染料、激光染料和荧光增白剂外，还被应用于致太阳能电池的有机光敏染料、发光材料以及生物蛋白研究中的荧光探针等领域。
香豆素类化合物可通过Pechmann反应、Perkin反应及Knoevenagel反应等方法合成，其中Pechmann反应应用最为广泛。但这些方法存在反应条件苛刻、使用有毒或昂贵试剂、或者后处理困难等缺点。鉴于香豆素衍生物在药物研究中的应用越来越多，迫切需要探索出条件简单、环境友好的合成方法。
1.5 工艺路线的研究进展
1.5.1 香豆素类化合物的合成工艺研究进展
香豆素比较成熟的合成方法主要有Pechmann反应，Perkin反应．Knoevenagel反应、Wittig反应和Reimer-Tiemann反应等。最近两年对于此类化合物的研究更多。所以香豆察类化合物的合成方法有了很多的改进和提高，主要包括微波法、新型催化剂、离子液体等方面的应用。
（1） Pechmann反应
Pechmann反应是合成香豆素类化合物最常用的方法之一，尤其用于制备4-取代香豆素。Pechmann反应是利用酚类和β-酮酸（或酮酸酯）在酸性条件下反应合成香豆素类化合物。本实验利用酚类和乙酰乙酸乙酯进行反应合成香豆素类化合物。反应式如下：
（2） Perkin反应
Perkin合成法是香豆素的经典合成方法，即用水杨醛、乙酸酐和乙酸钠作原料在高温下制备得到。反应式如下：
香豆素合成的最佳工艺控制条件是物料比为n（水杨醛）：n (醋酸酐) ：n (醋酸钠) = 1 : 2.7 : 0.03，最佳反应温度为140-150 ℃，产品收率最高达67%。除了采用醋酸钠，还可采用碳酸钾、醋酸钾作催化剂。
（3） Knoevenagel合成法
这种反应一般在碱（如吡啶、哌啶、氨、伯胺或仲胺等）的催化下，由水杨醛和含有活泼亚甲基的乙酸衍生物（如乙酰乙酸、丙二酸、氰基乙酸及其酯类化合物等）反应，可得到3-取代香豆素。反应式如下：
（4） Wittig合成法
Wittig合成法是利用取代邻羟基苯甲醛与Wittig试剂乙氧基羰基甲叉三苯基膦烷反应并脱去一分子乙醇来制备香豆素的，该合成法适于制备3位与4位均无取代基的香豆素。反应式如下：
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