本发明涉及呋喃化合物生产技术领域，尤其涉及一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法。
背景技术：
呋喃化合物是天然产物中的重要结构单元，同时也是有价值的合成骨架；科学家们致力于研究高效合成呋喃骨架的新方法。呋喃类化合物的合成依赖于一种亲电环化策略，使用商业上不可用的、有毒的和不稳定的rsecl作为硒源；另一种通过炔基苯酚衍生物与二烯醚类化合物的亲电环化反应制备硒苯并呋喃的方法已经开发出来，但需要昂贵的pd催化剂或化学计量的fe(cu)催化剂。此外，在pd/al2o3多相催化剂催化下，异芳烃的直接c-h硫化反应已被证明是制备硒化苯并呋喃的成功策略，但其产率低，选择性适中，特别是对硒基苯并呋喃的形成选择性较差。现有技术中大多存在着实验操作繁琐、贵金属价格昂贵、副反应多、反应条件剧烈、官能团容忍性性差等诸多缺陷。
技术实现要素：
本发明提出了一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提出了一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，包括以下步骤：
s1：在配有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和导气管的四口烧瓶中，加入48-52ml纯水、14-16g醋酸钠和1.2-1.8g四丁基碘化铵，搅拌溶解后加入锌粉、铁粉和锰粉，滴加38-44ml丙酮化合物水溶液和12-16ml稀硫酸，滴加过程控制温度为18-23℃，再加入锌粉、铁粉和锰粉，再同时滴加38-44ml丙酮化合物水溶液和12-18ml稀硫酸，滴加完后升温到32-44℃保温1-4小时，得到中间体产物；
s2：对中间体产物进行提纯；
s3：取经提纯后中间体产物加入乙酸丁酯、水、磷酸二氢钠、氢氧化钠，在75-85℃下经过11-13小时环化反应，反应完全后，静置一段时间后，分离出油相和水相；所述水相通过浓缩回收磷酸二氢钠返回环化反应，并排出废水；所述油相经过浓缩回收乙酸丁酯，并获得液相呋喃化合物半成品；
s4：成品呋喃酮的制备：将液相呋喃化合物半成品经过冷冻结晶、离心分离获得粗品呋喃酮，将粗品呋喃化合物溶解到乙醇和乙酸乙酯进行萃取，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1：(1.2-1.8)，经过过滤出杂质后，进行冷冻结晶、离心分离获得呋喃化合物成品，将呋喃化合物成品进行烘干，得到干燥的成品呋喃化合物；
s5：于反应器中进行反应，惰性气氛下，加入呋喃化合物和三甲基硅基叠氮，然后加入溶剂、银催化剂和酸，于80℃-90℃下反应16-18小时；反应结束后，分离得到叠氮甲基呋喃化合物。
优选的，步骤s2中中间体产物提纯的方法为：
a1：在中间体产物溶液中加入元明粉和氯化钠，进行离心分离，分离出的锌粉、铁粉和锰粉；
a2：分离出的液相加入乙酸乙酯萃取剂进行萃取，萃取在二级萃取塔中进行获得萃取溶液，随后进行油相蒸发浓缩，回收乙酸乙酯和蒸馏水，获得萃取浓缩液；
a3：经过冷冻结晶后，离心分离获得提纯后的中间体产物。
优选的，步骤s5中惰性气氛下为氮气或氩气中的至少一种。
优选的，步骤s5中三甲基硅基叠氮用量为每毫摩尔呋喃化合物用1.5-2.5倍摩尔量。
优选的，步骤s5中酸为乙酸，乙酸的用量为每毫摩尔呋喃化合物用酸100％-180％摩尔量。
优选的，银催化剂为agotf、agntf2、agsbf6中的一种。
优选的，步骤s5中银催化剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用银30％-40％摩尔量。
优选的，步骤s5中溶剂为邻二氯乙烷、乙二醇二甲醚、乙腈、1,4-二氧杂环乙烷、四氢呋喃中的一种，溶剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用溶剂6-8毫升。
本发明提出的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，有益效果在于：反应物的合成过程简单，反应所需金属催化剂和酸廉价易得，该反应收率较高，底物范围广。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明提出了一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，包括以下步骤：
s1：在配有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和导气管的四口烧瓶中，加入48ml纯水、14g醋酸钠和1.2g四丁基碘化铵，搅拌溶解后加入锌粉、铁粉和锰粉，滴加38ml丙酮化合物水溶液和12ml稀硫酸，滴加过程控制温度为18℃，再加入锌粉、铁粉和锰粉，再同时滴加38ml丙酮化合物水溶液和12ml稀硫酸，滴加完后升温到32℃保温1小时，得到中间体产物；
s2：对中间体产物进行提纯，中间体产物提纯的方法为：
a1：在中间体产物溶液中加入元明粉和氯化钠，进行离心分离，分离出的锌粉、铁粉和锰粉；
a2：分离出的液相加入乙酸乙酯萃取剂进行萃取，萃取在二级萃取塔中进行获得萃取溶液，随后进行油相蒸发浓缩，回收乙酸乙酯和蒸馏水，获得萃取浓缩液；
a3：经过冷冻结晶后，离心分离获得提纯后的中间体产物；
s3：取经提纯后中间体产物加入乙酸丁酯、水、磷酸二氢钠、氢氧化钠，在75℃下经过11小时环化反应，反应完全后，静置一段时间后，分离出油相和水相；所述水相通过浓缩回收磷酸二氢钠返回环化反应，并排出废水；所述油相经过浓缩回收乙酸丁酯，并获得液相呋喃化合物半成品；
s4：成品呋喃酮的制备：将液相呋喃化合物半成品经过冷冻结晶、离心分离获得粗品呋喃酮，将粗品呋喃化合物溶解到乙醇和乙酸乙酯进行萃取，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1：1.2，经过过滤出杂质后，进行冷冻结晶、离心分离获得呋喃化合物成品，将呋喃化合物成品进行烘干，得到干燥的成品呋喃化合物；
s5：于反应器中进行反应，惰性气氛下，惰性气氛为氩气环境，加入呋喃化合物和三甲基硅基叠氮，三甲基硅基叠氮用量为每毫摩尔呋喃化合物用1.5倍摩尔量，然后加入溶剂、银催化剂和酸，溶剂为toluene，溶剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用溶剂6毫升，银催化剂为agotf，银催化剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用银30％摩尔量，酸为乙酸，乙酸的用量为每毫摩尔呋喃化合物用酸100％摩尔量，于80℃下反应16-小时；反应结束后，分离得到叠氮甲基呋喃化合物。
实施例2
本发明提出了一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，包括以下步骤：
s1：在配有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和导气管的四口烧瓶中，加入50ml纯水、15g醋酸钠和1.5g四丁基碘化铵，搅拌溶解后加入锌粉、铁粉和锰粉，滴加40ml丙酮化合物水溶液和14ml稀硫酸，滴加过程控制温度为21℃，再加入锌粉、铁粉和锰粉，再同时滴加41ml丙酮化合物水溶液和15ml稀硫酸，滴加完后升温到38℃保温2.5小时，得到中间体产物；
s2：对中间体产物进行提纯，中间体产物提纯的方法为：
a1：在中间体产物溶液中加入元明粉和氯化钠，进行离心分离，分离出的锌粉、铁粉和锰粉；
a2：分离出的液相加入乙酸乙酯萃取剂进行萃取，萃取在二级萃取塔中进行获得萃取溶液，随后进行油相蒸发浓缩，回收乙酸乙酯和蒸馏水，获得萃取浓缩液；
a3：经过冷冻结晶后，离心分离获得提纯后的中间体产物；
s3：取经提纯后中间体产物加入乙酸丁酯、水、磷酸二氢钠、氢氧化钠，在80℃下经过12小时环化反应，反应完全后，静置一段时间后，分离出油相和水相；所述水相通过浓缩回收磷酸二氢钠返回环化反应，并排出废水；所述油相经过浓缩回收乙酸丁酯，并获得液相呋喃化合物半成品；
s4：成品呋喃酮的制备：将液相呋喃化合物半成品经过冷冻结晶、离心分离获得粗品呋喃酮，将粗品呋喃化合物溶解到乙醇和乙酸乙酯进行萃取，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1：1.5，经过过滤出杂质后，进行冷冻结晶、离心分离获得呋喃化合物成品，将呋喃化合物成品进行烘干，得到干燥的成品呋喃化合物；
s5：于反应器中进行反应，惰性气氛下，惰性气氛为氩气环境，加入呋喃化合物和三甲基硅基叠氮，三甲基硅基叠氮用量为每毫摩尔呋喃化合物用2.0倍摩尔量，然后加入溶剂、银催化剂和酸，溶剂为toluene，溶剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用溶剂7毫升，银催化剂为agotf，银催化剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用银35％摩尔量，酸为乙酸，乙酸的用量为每毫摩尔呋喃化合物用酸140％摩尔量，于85℃下反应17小时；反应结束后，分离得到叠氮甲基呋喃化合物。
实施例3
本发明提出了一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，包括以下步骤：
s1：在配有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和导气管的四口烧瓶中，加入52ml纯水、16g醋酸钠和1.8g四丁基碘化铵，搅拌溶解后加入锌粉、铁粉和锰粉，滴加44ml丙酮化合物水溶液和16ml稀硫酸，滴加过程控制温度为23℃，再加入锌粉、铁粉和锰粉，再同时滴加44ml丙酮化合物水溶液和18ml稀硫酸，滴加完后升温到44℃保温4小时，得到中间体产物；
s2：对中间体产物进行提纯，中间体产物提纯的方法为：
a1：在中间体产物溶液中加入元明粉和氯化钠，进行离心分离，分离出的锌粉、铁粉和锰粉；
a2：分离出的液相加入乙酸乙酯萃取剂进行萃取，萃取在二级萃取塔中进行获得萃取溶液，随后进行油相蒸发浓缩，回收乙酸乙酯和蒸馏水，获得萃取浓缩液；
a3：经过冷冻结晶后，离心分离获得提纯后的中间体产物；
s3：取经提纯后中间体产物加入乙酸丁酯、水、磷酸二氢钠、氢氧化钠，在85℃下经过13小时环化反应，反应完全后，静置一段时间后，分离出油相和水相；所述水相通过浓缩回收磷酸二氢钠返回环化反应，并排出废水；所述油相经过浓缩回收乙酸丁酯，并获得液相呋喃化合物半成品；
s4：成品呋喃酮的制备：将液相呋喃化合物半成品经过冷冻结晶、离心分离获得粗品呋喃酮，将粗品呋喃化合物溶解到乙醇和乙酸乙酯进行萃取，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1：1.8，经过过滤出杂质后，进行冷冻结晶、离心分离获得呋喃化合物成品，将呋喃化合物成品进行烘干，得到干燥的成品呋喃化合物；
s5：于反应器中进行反应，惰性气氛下，惰性气氛为氩气环境，加入呋喃化合物和三甲基硅基叠氮，三甲基硅基叠氮用量为每毫摩尔呋喃化合物用2.5倍摩尔量，然后加入溶剂、银催化剂和酸，溶剂为toluene，溶剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用溶剂8毫升，银催化剂为agotf，银催化剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用银40％摩尔量，酸为乙酸，乙酸的用量为每毫摩尔呋喃化合物用酸180％摩尔量，于90℃下反应18小时；反应结束后，分离得到叠氮甲基呋喃化合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：在配有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和导气管的四口烧瓶中，加入48-52ml纯水、14-16g醋酸钠和1.2-1.8g四丁基碘化铵，搅拌溶解后加入锌粉、铁粉和锰粉，滴加38-44ml丙酮化合物水溶液和12-16ml稀硫酸，滴加过程控制温度为18-23℃，再加入锌粉、铁粉和锰粉，再同时滴加38-44ml丙酮化合物水溶液和12-18ml稀硫酸，滴加完后升温到32-44℃保温1-4小时，得到中间体产物；
s2：对中间体产物进行提纯；
s3：取经提纯后中间体产物加入乙酸丁酯、水、磷酸二氢钠、氢氧化钠，在75-85℃下经过11-13小时环化反应，反应完全后，静置一段时间后，分离出油相和水相；所述水相通过浓缩回收磷酸二氢钠返回环化反应，并排出废水；所述油相经过浓缩回收乙酸丁酯，并获得液相呋喃化合物半成品；
s4：成品呋喃酮的制备：将液相呋喃化合物半成品经过冷冻结晶、离心分离获得粗品呋喃酮，将粗品呋喃化合物溶解到乙醇和乙酸乙酯进行萃取，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1：(1.2-1.8)，经过过滤出杂质后，进行冷冻结晶、离心分离获得呋喃化合物成品，将呋喃化合物成品进行烘干，得到干燥的成品呋喃化合物；
s5：于反应器中进行反应，惰性气氛下，加入呋喃化合物和三甲基硅基叠氮，然后加入溶剂、银催化剂和酸，于80℃-90℃下反应16-18小时；反应结束后，分离得到叠氮甲基呋喃化合物。
2.根据权利要求1所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：步骤s2中中间体产物提纯的方法为：
a1：在中间体产物溶液中加入元明粉和氯化钠，进行离心分离，分离出的锌粉、铁粉和锰粉；
a2：分离出的液相加入乙酸乙酯萃取剂进行萃取，萃取在二级萃取塔中进行获得萃取溶液，随后进行油相蒸发浓缩，回收乙酸乙酯和蒸馏水，获得萃取浓缩液；
a3：经过冷冻结晶后，离心分离获得提纯后的中间体产物。
3.根据权利要求1所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：步骤s5中惰性气氛下为氮气或氩气中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：步骤s5中三甲基硅基叠氮用量为每毫摩尔呋喃化合物用1.5-2.5倍摩尔量。
5.根据权利要求1所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：步骤s5中酸为乙酸，乙酸的用量为每毫摩尔呋喃化合物用酸100％-180％摩尔量。
6.根据权利要求1所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：银催化剂为agotf、agntf2、agsbf6中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：步骤s5中银催化剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用银30％-40％摩尔量。
8.根据权利要求1所述的一种银催化的叠氮甲基呋喃化合物的方法，其特征在于：步骤s5中溶剂为邻二氯乙烷、乙二醇二甲醚、乙腈、1,4-二氧杂环乙烷、四氢呋喃中的一种，溶剂的用量为每毫摩尔呋喃化合物用溶剂6-8毫升。
技术总结