一种4-环戊烯-1,3-二酮的制备方法

背景技术

环戊烯酮由于与前列腺素化学结构上的相似性，其衍生物是当代抗癌抗炎的医药重要的中间体。特别是其衍生物4‑环戊烯‑1 ,3‑二酮对于人前骨髓性白血病细胞HL‑60、人急性成淋巴性白血病细胞MOLT‑3、肺癌细胞A‑549、SV40转化肺细胞WI‑38VA13、肝癌细胞 Hep G2、结肠癌细胞HCT 116、人结肠癌细胞SW480、人结肠癌细胞WiDr、胃癌细胞AGS、骨髓瘤细胞等具有抑制细胞增殖作用和抗癌活性，可以使用这些化合物作为抗癌剂的有效成分(Chem Commun(Camb) ,2011,47,9203‑9205；Bioorg Med Chem,2008,16,6042‑6053)。另外，这些化合物对这些癌细胞具有诱导细胞凋亡的作用。当前，4‑环戊烯‑1 ,3‑二酮的合成一般都是以石油基原料如环戊烯，2 ,5‑二溴环戊烯，2 ,5‑二醇环戊烯，以贵金属或环境不友好的三氧化铬为催化剂氧化制备，原料成本高且不可持续。

制备方法

步骤1：将反应底物与反应溶剂、氧化剂、催化剂按一定比例混合于反应器中，在一定反应温度条件下密闭进行加热反应，然后冷却至室温，得到4‑环戊烯‑1 ,3‑二酮反应液；

在步骤1中，所述反应底物可选自5‑甲酰甲基糠醛、5‑羟甲基糠醛或呋喃二甲醛等中的至少一种；所述反应溶剂为水、甲苯、二氯甲苯、1 ,4‑二氧六环、乙酸乙酯、丙酮、乙腈等中的至少一种，反应底物的质量浓度可为0.001～0.5g/mL。所述氧化剂采用固体氧化剂或气体氧化剂，所述固体氧化剂可选自过硫酸钾、过硫酸氢钾、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸氢钠等中的至少一种；所述气体氧化剂可选自空气、 氧气中的一种；所述固体氧化剂与反应底物的摩尔比可为(0.01～2)︰1，所述气体氧化剂的压力可为0.01～5Mpa； 所述催化剂可选自硝酸铜、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铁、硝酸钯、硝酸铈、硝酸镍、硝酸锰、硝酸钙、硝酸铝、氯化铜、溴化铜、溴化锂等中的至少一种；所述催化剂的用量与反应底物的质量比(0.01～0.5)︰1。所述加热反应的温度可为50～150℃，加热反应的时间可为0.5～15h。

步骤2：反应液离心后减压蒸馏回收反应溶剂得到粗产物，加入水将粗产物溶解，在0～4℃的条件下采用萃取剂萃取，然后减压回收萃取剂得到白色针状晶体4‑环戊烯‑1 ,3‑二酮。

在步骤2中，所述萃取剂采用与反应溶剂不互溶且对产物分配系数较好的萃取溶剂；以反应溶剂水为例，可选乙酸乙酯、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷等中的一种，优选二氯甲烷。

参考文献

[1]厦门大学. 一种4-环戊烯-1,3-二酮的制备方法:CN202010078317.2[P]. 2021-08-03.