一种鹰嘴豆牙素A的合成方法
文献发布时间:2023-06-19 09:35:27
技术领域
本发明属于化学合成技术领域,具体涉及一种鹰嘴豆牙素A的合成方法。
背景技术
鹰嘴豆芽素A(Biochanin A,BCA)是一种氧甲基化异黄酮类化合物,广泛存在于一些可食用植物中,如大豆、红三叶草、苜蓿、花生和鹰嘴豆等,尤其以红三叶草中含量最高,但是也只有833mg/100g。鹰嘴豆芽素A的分子结构与动物雌性激素相似,能竞争性的与雌激素受体结合而发挥雌激素作用,是一种重要的植物雌激素,有益于人和动物的身体,可用于骨质疏松症、更年期综合征等疾病的预防和治疗。除此之外,鹰嘴豆芽素A还具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、降血糖、抗氧化、神经保护等多种药理作用。
由于鹰嘴豆芽素A仅微存于红三叶等豆科多年生草本植物中,而这些草本植物的生长受地理条件限制因素多,因此成活数量少、生长缓慢,并且成药周期长,所以不便大批量获取,因而无法满足广大普通患者的使用需求,因此,长时间以来人们一直都在不断探索人工合成鹰嘴豆芽素A的方法。
现有人工合成鹰嘴豆芽素A的方法第一步缩合都是使用醚类等比较危险试剂,而且反应不够彻底,在通氯化氢气体几小时后,反应体系就会结块,导致无法搅拌,剩余原料不能再反应,所以整体收率比较低。
发明内容
本发明的目的在于解决现有合成鹰嘴豆芽素A时使用危险性较高的试剂,反应不完全,且反应体系易结块,收率较低的问题,而提供了一种鹰嘴豆牙素A的合成方法。
为实现上述目的,本发明所提供的技术解决方案是:
一种鹰嘴豆牙素A的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)缩合
将对甲氧基苯乙腈与乙酸乙酯混合,在5~10℃下向混合物中持续通入干燥的氯化氢气体,搅拌进行反应,至氯化氢处于饱和状态时,再加入无水间苯三酚,并持续通入干燥的氯化氢气体,继续反应,待反应结束,得到缩合产物;
2)水解
对步骤1)得到的缩合产物进行减压蒸馏,去除乙酸乙酯;加水进行水解反应,反应结束后,冷却至室温抽滤,烘干得中间体;
3)环合
将步骤2)得到的中间体与甲酸钠溶于丙酮中,室温滴加丙酰氯,滴加完毕后,室温反应,液相中控监测至完全环合后,向反应液中滴加三乙胺淬灭反应;反应结束后减压浓缩回收至无丙酮,加水冷却抽滤得粗品鹰嘴豆牙素A;
进一步地,还包括以下步骤:
4)精制
水洗步骤3)得到的粗品鹰嘴豆牙素A至中性,烘干得含量大于95%的鹰嘴豆芽素A。
进一步地,为了使反应完全、节约物料成本,步骤1)中,对甲氧基苯乙腈、乙酸乙酯、无水间苯三酚的质量比为1.15~1.16∶5~6∶1。
进一步地,步骤1)中,通过液相中控监测无水间苯三酚含量低于1%后,视为反应结束。
进一步地,步骤2)中,所述水的加入量为无水间苯三酚质量的10~12倍;所述水解反应的温度为70~72℃,时间为8h。
进一步地,步骤3)中,中间体、甲酸钠、丙酮、丙酰氯、三乙胺以及水的质量比为1∶1~1.5∶5~5.6∶1.57~1.62∶0.48~0.52∶7.8~8,该比例范围内,反应更加充分。
进一步地,步骤3)中,所述室温反应的时间为3h;
所述滴加三乙胺淬灭反应是指待三乙胺滴加完成后,搅拌反应2h。
本发明的反应机理为:
先将对甲氧基苯乙腈在乙酸乙酯中和氯化氢气体发生反应,生成对甲氧基苯乙腈盐酸盐,然后再加入无水间苯三酚在氯化氢的催化下发生Houben-Hoesch缩合反应,将缩合产物水解得到中间体,然后将中间体在丙酮中用丙酰氯和甲酸钠环合得到鹰嘴豆牙素A。
具体路线如下:
本发明的优点是:
1.本发明先将对甲氧基苯乙腈在乙酸乙酯中和氯化氢气体发生反应,生成对甲氧基苯乙腈盐酸盐,然后再加入无水间苯三酚在氯化氢的催化下发生Houben-Hoesch缩合反应,使工艺时间大大缩短,且不会出现结块现象,反应完全。
2.本发明在缩合反应中使用乙酸乙酯,使反应更容易进行,同时大大降低了缩合反应时间,由原来的通氯化氢气体反应三天降低到一天,便可反应完全;并且降低了反应温度,可延长反应器的使用寿命。
3.本发明由于缩合反应完全,省去了中间体重结晶步骤,制得中间体烘干后可以直接用于下一步环合,节约合成时间。
4.本发明中使用三乙胺淬灭反应不仅除掉了反应中过量的丙酰氯,同时还除去反应产生的杂质,使后处理更加容易得到高含量的鹰嘴豆牙素A。
5.本发明未使用醚类等比较危险的试剂,使制作过程、制作环境安全,没有危险。
附图说明
图1为本发明实施例一中通氯化氢气体缩合反应中控液相图谱;
图2为本发明实施例一中中间体水解反应中控液相图谱;
图3为本发明实施例一中环合反应中控液相图;
图4为本发明实施例二中通氯化氢气体缩合反应中控液相图谱;
图5为本发明实施例二中中间体水解反应中控液相图谱;
图6为本发明实施例二中环合反应中控液相图。
图7为本发明实施例三制得的鹰嘴豆牙素A液相图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述:
实施例一
一种鹰嘴豆牙素A的合成方法,包括以下步骤:
1)缩合
将43.8g对甲氧基苯乙腈与200g乙酸乙酯混合,在5~10℃下向混合物中持续通入干燥的氯化氢气体,搅拌进行反应;通气4h使体系氯化氢处于饱和状态,然后加入38g无水间苯三酚,继续通气12h后液相中控监测无水间苯三酚含量低于1%时,反应结束,得到缩合产物;其中,缩合反应中控液相图谱参见图1;
2)水解
对步骤1)得到的缩合产物进行减压蒸馏,蒸出乙酸乙酯,然后加400g水70℃下进行水解反应约8h,反应结束后,冷却至室温抽滤,烘干得中间体62g;其中,水解反应中控液相图谱参见图2;
3)环合
取步骤2)得到的中间体25g与甲酸钠32g一并溶于丙酮125g中,室温滴加40g丙酰氯,滴加完毕后室温反应3h液相中控监测至完全环合后,向反应液滴加12g三乙胺,滴加完毕后搅拌反应2h,反应结束后减压浓缩回收至无丙酮,加200g水冷却抽滤得粗品鹰嘴豆牙素A;其中,环合反应中控液相图谱参见图3;
4)精制
水洗步骤3)得到的粗品鹰嘴豆牙素A至中性,烘干得含量大于95%的鹰嘴豆芽素A22g。
实施例二
一种鹰嘴豆牙素A的合成方法,包括以下步骤:
1)缩合
将21.9g对甲氧基苯乙腈与100g乙酸乙酯混合,在5~10℃下向混合物中持续通入干燥的氯化氢气体,搅拌进行反应;通气4h使体系氯化氢处于饱和状态,然后加入19g无水间苯三酚,继续通气12h后液相中控监测无水间苯三酚含量低于1%时,反应结束,得到缩合产物;其中,缩合反应中控液相图谱参见图4;
2)水解
对步骤1)得到的缩合产物进行减压蒸馏,蒸出乙酸乙酯,然后加200g水72℃下进行水解反应约8h,反应结束后,冷却至室温抽滤,烘干得中间体30g;其中,水解反应中控液相图谱参见图5;
3)环合
取步骤2)得到的中间体12.5g与甲酸钠16g一并溶于丙酮70g中,室温滴加20g丙酰氯,滴加完毕后室温反应3h液相中控监测至完全环合后,向反应液滴加6g三乙胺,滴加完毕后搅拌反应2h,反应结束后减压浓缩回收至无丙酮,加100g水冷却抽滤得粗品鹰嘴豆牙素A;其中,环合反应中控液相图谱参见图6;
4)精制
水洗步骤3)得到的粗品鹰嘴豆牙素A至中性,烘干得含量大于95%的鹰嘴豆芽素A10g。
实施例三
一种鹰嘴豆牙素A的合成方法,包括以下步骤:
1)缩合
将44kg对甲氧基苯乙腈与200kg乙酸乙酯混合,在5~10℃下向混合物中持续通入干燥的氯化氢气体,搅拌进行反应;通气4h使体系氯化氢处于饱和状态,然后加入38kg无水间苯三酚,继续通气12h后液相中控监测无水间苯三酚含量低于1%时,反应结束,得到缩合产物;
2)水解
对步骤1)得到的缩合产物进行减压蒸馏,蒸出乙酸乙酯,然后加400kg水70℃下进行水解反应约8h,反应结束后,冷却至室温抽滤,烘干得中间体63kg;
3)环合
取步骤2)得到的中间体63kg与甲酸钠80kg一并溶于丙酮320kg中,室温滴加100.8kg丙酰氯,滴加完毕后室温反应3h液相中控监测至完全环合后,向反应液滴加32kg三乙胺,滴加完毕后搅拌反应2h,反应结束后减压浓缩回收至无丙酮,加500kg水冷却抽滤得粗品鹰嘴豆牙素A;
4)精制
水洗步骤3)得到的粗品鹰嘴豆牙素A至中性,烘干得含量大于95%的鹰嘴豆芽素A51kg,液相图参见图7。
实施例四
一种鹰嘴豆牙素A的合成方法,包括以下步骤:
1)缩合
将88kg对甲氧基苯乙腈与400kg乙酸乙酯混合,在5~10℃下向混合物中持续通入干燥的氯化氢气体,搅拌进行反应;通气4h使体系氯化氢处于饱和状态,然后加入76kg无水间苯三酚,继续通气12h后液相中控监测无水间苯三酚含量低于1%时,反应结束,得到缩合产物;
2)水解
对步骤1)得到的缩合产物进行减压蒸馏,蒸出乙酸乙酯,然后加850kg水70℃下进行水解反应约8h,反应结束后,冷却至室温抽滤,烘干得中间体125kg;
3)环合
取步骤2)得到的中间体125kg与甲酸钠160kg一并溶于丙酮640kg中,室温滴加202kg丙酰氯,滴加完毕后室温反应3h液相中控监测至完全环合后,向反应液滴加64kg三乙胺,滴加完毕后搅拌反应2h,反应结束后减压浓缩回收至无丙酮,加1000kg水冷却抽滤得粗品鹰嘴豆牙素A;
4)精制
水洗步骤3)得到的粗品鹰嘴豆牙素A至中性,烘干得含量大于95%的鹰嘴豆芽素A103kg。
实施例五
一种鹰嘴豆牙素A的合成方法,包括以下步骤:
1)缩合
将55kg对甲氧基苯乙腈与250kg乙酸乙酯混合,在5~10℃下向混合物中持续通入干燥的氯化氢气体,搅拌进行反应;通气4h使体系氯化氢处于饱和状态,然后加入47.5kg无水间苯三酚,继续通气12h后液相中控监测无水间苯三酚含量低于1%时,反应结束,得到缩合产物;
2)水解
对步骤1)得到的缩合产物进行减压蒸馏,蒸出乙酸乙酯,然后加550kg水70℃下进行水解反应约8h,反应结束后,冷却至室温抽滤,烘干得中间体80kg;
3)环合
取步骤2)得到的中间体80kg与甲酸钠100kg一并溶于丙酮400kg中,室温滴加126kg丙酰氯,滴加完毕后室温反应3h液相中控监测至完全环合后,向反应液滴加40kg三乙胺,滴加完毕后搅拌反应2h,反应结束后减压浓缩回收至无丙酮,加625kg水冷却抽滤得粗品鹰嘴豆牙素A;
4)精制
水洗步骤3)得到的粗品鹰嘴豆牙素A至中性,烘干得含量大于95%的鹰嘴豆芽素A64kg。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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公开的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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