合成斑蝥黄的工艺改进*

金 灿, 张 丽, 苏为科

(浙江工业大学 药学院 制药工程教育部重点实验室,浙江 杭州 310014)

斑蝥黄(1)作为一种重要的类胡萝卜素[1]，既可用于食品着色剂，也可用于动物饲料添加剂[2]。1主要通过化学合成制得[3]，如全合成法[4～7]和β-胡萝卜素氧化法[8～12]。全合成法需要对活性基团进行保护,由于原料C15中存在羰基，Wittig-Horner反应副产物增加，收率较低。β-胡萝卜素氧化法早期的氧化剂为碱金属过碘酸盐[8，9]，后来用氯酸和溴酸及其盐作氧化剂[10，11]，但这些工艺都存在反应时间长、选择性差、收率低、纯度差等缺点。

本文在文献[8～12]方法的基础上改进：以碘为催化剂，硫酸氢钾为调酸剂，β-胡萝卜素在氯酸钠氧化下通过固相研磨合成了1(Scheme 1)，收率77%，其结构经1H NMR，13C NMR和MS谱确证。改进方法具有操作简便、反应时间短、收率较高等优点。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

B-540型电热熔点仪；Varian-400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Trace DSQ FINNIGSN型质谱仪。

β-胡萝卜素，工业品；其余所用试剂均为市售分析纯。

1．2 1合成

在玛瑙研钵中加入硅胶2 g和硫酸氢钾0.11 g(0.8 mmol),研磨混合均匀；再依次加入β-胡萝卜素2.14 g(4 mmol)，氯酸钠3.4 g(32 mmol)，碘0.05 g(0.2 mmol)，在室温下充分研磨15 min(TLC跟踪)。转移至圆底烧瓶中，用二氯甲烷(40 mL)溶解，过滤,滤液依次用水、硫代硫酸钠溶液(2次)、水(2次)洗涤，无水硫酸钠干燥、减压蒸除溶剂，加入无水乙醇,回流异构12 h。冷却至20 ℃，过滤，滤饼烘干得紫色晶体1 1.74 g，产率77%， m.p.206 ℃～208 ℃;1H NMRδ: 6.65(dt,J=20.4 Hz, 7.6 Hz, 4H), 6.32(ddd,J=36.4 Hz, 27.1 Hz, 15.8 Hz, 10H), 2.47～2.54(m, 4H), 1.96～2.05(m, 12H), 1.81～1.89(m, 10H), 1.19(s, 12H);13C NMRδ: 198.98, 161.02, 141.13, 139.08, 136.47, 134.59, 134.26, 133.40, 130.38, 129.57, 124.51, 123.92, 37.45, 35.80, 34.35, 27.78, 13.99, 12.95, 12.74; ESI-MSm/z: 565{[M+H]+}。

Scheme1

2 结果与讨论

β-胡萝卜素 4 mmol,以NaHSO4为调酸剂，其余反应条件同1.2,分别讨论了催化剂(I2)和氧化剂(NaClO3)用量，研磨时间和温度对合成1的影响，结果见表1和表2。

由表1可见，不加I2，几乎没有产品生成；加入少量的碘，不仅能改善氧化反应效果，还能减少反应时间。从收率及产品色泽因素考虑，I2用量以5 mol%为佳。氧化剂用量n(NaClO3) ∶n(β-胡萝卜素)选择8 ∶1较为合理。

从表2可看出，较佳研磨温度为室温，升高温度易出现副产物，温度过低反应速度明显下降。较佳研磨时间为15 min，延长研磨时间收率未见明显变化。

表 1 催化剂(I2)和氧化剂(NaClO3)用量对合成1的影响*

*考察催化剂用量时，r(NaClO3)=n(NaClO3) ∶n(β-胡萝卜素)=8 ∶1,考察氧化剂用量时，I25 mol%,其余反应条件同1.2

表 2 研磨时间和温度对合成1的影响*

*I25 mol%,r(NaClO3)=8 ∶1,其余反应条件同1.2

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