藜芦酸的合成研究
2021-11-12李波
李波
(宜宾职业技术学院,四川宜宾644000)
藜芦酸(Veratric Acid),化学名称为3,4-二甲氧基苯甲酸,可以从留兰香、金莲花、山蒟藤茎、苇茎百合属植物的种子、鼓槌石斛、铁筷子根茎、万年蒿、光皮木瓜中提取获得,具有抗真菌、抗氧化、降低血压、防止血小板聚集的作用。
有文献报道,以邻苯二酚为原料,用碳酸二甲酯为缩合剂反应合成邻苯二甲醚,再经Vilsmeier反应得到藜芦醛,但此法要用N-甲基苯甲酰胺为原料,后处理麻烦,难以实现工业化。
本文以邻苯二酚为起始原料,与硫酸二甲酯反应得到邻苯二甲醚,经过Vilsmeier反应得到藜芦醛,在双氧水与NaOH溶液作用下得到藜芦酸,所得藜芦酸结构经IR确认。本合成方法成本低廉,工艺简单,适合工业化生产。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
NICOLET 6700傅立叶变换红外色谱仪(KBr压片法);AGILENT LC1100液质联用仪;STA409 PC综合热分析仪;Agilent气质联用仪。
邻苯二酚,成都市科龙化工试剂厂;硫酸二甲酯,成都市科龙化工试剂厂;N,N-二甲基甲酰胺,天津市福晨化学试剂厂;三氯氧磷,天津市瑞金特化学品有限公司;双氧水,成都市科龙化工试剂厂。
1.2 邻苯二甲醚的制备
冰水浴条件下,将9 mL的硫酸二甲酯(重蒸)和24.2 g质量浓度为15%的NaOH缓慢滴加到5 g邻苯二酚中,控制滴加速度,使温度保持约0℃,溶液由黑色变成墨绿色,滴加完后反应0.5 h,再升温至80℃反应,期间随时检测pH值,始终保持pH在10左右,反应1 h后,降温至50℃,补加2 mL硫酸二甲酯和30%的NaOH溶液3.1 g,升温到80℃反应5 h,反应液采用水蒸气蒸馏,馏出液用90 mL乙醚分三次萃取,将萃取液和有机层合并,加入无水MgSO干燥3 h,过滤,蒸馏回收乙醚,得到无色透明液体,冷却后结晶得5.46 g,含量为98.8%,产率为86%。
1.3 藜芦醛的制备
冰水浴条件下,将19.3 g三氯氧磷滴加到10 mL N,N-二甲基甲酰胺中,控制滴加速度,使温度不超过20℃,加毕,再滴加6.9 g邻苯二甲醚,加完后,在20℃反应2 h,然后升温到65℃,TLC监测反应进度,8 h后停止加热,冷却至室温,将反应液倒入150 g冰水中,不断搅拌,再用10%的NaOH溶液调节pH至6左右,静置12 h,用90 mL CHCl分三次萃取,然后用无水MgSO干燥,过滤,浓缩,得到红棕色油状液体,加入乙醇水混合液固化,得到白色针状结晶,过滤,干燥后得产品6.35 g,含量99.3%,产率76%。
1.4 藜芦酸的制备
将30%的NaOH溶液24.1 g加到5 g藜芦醛中,升温至40℃,待藜芦醛溶解后开始滴加HO,控制温度在50℃~55℃,控制滴加速度,1 h滴加完毕,然后保温2 h,反应完成后自然冷却至室温,加水300 mL,再用30%的HCl溶液调节pH至2,有白色絮状物析出,冷却后,抽滤得到粗产物,将粗产物加入100 mL乙醇水溶液(1∶1,体积比)中进行重结晶,升温至80℃溶解,趁热过滤,冷却得到白色针状结晶,过滤,干燥得到5.01 g产品,含量为99.5%,收率为91%,m.p.181.2℃~183.5℃;IR(KBr)cm∶3 003.9(vO-H),1 595.8 cm,1 517.8 cm,1 467.8(vC=C),1 234(vC-O)。
2 结果与讨论
合成邻苯二甲醚时,以碳酸二甲酯为原料需要在高压环境下反应,不利于工业化生产。
藜芦醛合成时,使用三氯氧磷和N,N-二甲基甲酰胺作为Vilsmeier试剂,有利于后处理,得到产物一般情况下为液体,采用乙醇和水混合液固化,便于试剂回收。
藜芦酸合成中,选择双氧水作为氧化剂,副产物为水,减少母液的处理,可以实现工业化生产。