[发明专利]以二氯二茂钛作为路易斯酸和氯离子源催化合成4-氯代四氢吡喃类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种以二氯二茂钛作为路易斯酸和氯离子源催化合成4‑氯代四氢吡喃类化合物的方法，该方法以二氯二茂钛同时作为路易斯酸催化剂及氯离子源，以3,5‑二硝基水杨酸作为助催化剂，使高烯丙醇类化合物与芳香醛在温和条件下发生Prins环化反应，制得目标化合物4‑氯代四氢吡喃类化合物。本发明操作步骤简单，条件温和，原子经济性强，底物适用性较广，目标化合物产率高，可广泛应用于氧杂、氮杂、硫杂Prins环化反应的氯代化合物的制备。

技术领域

本发明属于氯代四氢吡喃类化合物的合成技术领域，具体涉及一种以二氯二茂钛同时作为路易斯酸催化剂和氯离子源，3,5-二硝基水杨酸为助催化剂，高烯丙醇类化合物和芳香醛作为反应底物，常温条件下合成4-氯代四氢吡喃类化合物的方法。

背景技术

Prins反应是一类历经氧嗡离子中间态的烯烃与羰基的加成反应，其作为一种形成碳-碳键的有效方法，逐渐受到有机化学家的重视。该反应是指醛或酮与烯烃或炔烃在酸催化下的一种缩合反应，目前Prins环化反应有直接热缩合反应和催化合成反应两大类，常用的催化剂包括液体酸催化剂、固体酸催化剂和固体碱催化剂等。反应要经过碳正离子的中间态，反应体系往往较为复杂，会形成很多副产物，使其应用受到了限制。在最初的反应中采用强质子酸的强烈条件，对反应的选择性、普适性以及环境友好方面都有不利的影响，限制了反应的实际应用。后来发现采用不同的路易斯酸也可以有效、温和地参与或催化该反应，而且对反应的历程和选择性影响很大，从而可以通过另外一个途径对反应进行调控。

Prins环化反应的产物四氢吡喃类化合物是一类很重要的含氧杂环化合物，其结构广泛存在于天然药物分子的结构中，是一类合成香料、杀虫剂、天然大环化合物、橡胶以及许多天然产物的重要中间体，具有广泛的生物活性以及药用价值。目前合成4-氯代四氢吡喃衍生物的方法也有很多种，但这些方法都存在催化剂用量大、毒性大等缺陷，从原子经济性角度考虑不利于反应的广泛应用。因而，寻找一种条件温和、安全高效的4-氯代四氢吡喃类化合物的合成方法是非常有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有4-氯代四氢吡喃类化合物合成方法存在的单独使用Lewis酸或酸所造成的腐蚀性强、毒性大、反应条件苛刻等缺陷，提供一种以二氯二茂钛同时作为路易斯酸催化剂和氯离子源，3,5-二硝基水杨酸作为助催化剂，催化Prins环化反应合成4-氯代四氢吡喃类化合物的方法，该方法反应条件温和、原子经济性较强、安全高效。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：以二氯甲烷为溶剂，以二氯二茂钛同时作为路易斯酸催化剂及氯离子源，以3,5-二硝基水杨酸作为助催化剂，将高烯丙醇类化合物与芳香醛在常温条件下反应4～6小时，得到4-氯代四氢吡喃类化合物。

上述的高烯丙醇类化合物为式中R₁代表CH₃、Cl或Br。

上述的芳香醛为式中R₂～R₆各自独立的代表硝基、C₁～C₄烷基、C₁～C₄烷氧基、氟、氯、溴、碘、羟基中任意一种。

上述合成方法中，所述芳香醛与高烯丙醇类化合物的摩尔比为1:1.3～2.0，3,5-二硝基水杨酸的加入量是芳香醛摩尔量的1.0～1.2倍，二氯二茂钛的加入量是芳香醛摩尔量的1.1～1.5倍。