一种玻色因的合成方法

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种玻色因的合成方法。

背景技术

玻色因，学名为羟丙基四氢吡喃三醇，是2006年由欧莱雅研发的一种用于化妆品的生物活性成分。它可以促进细胞外基质中蛋白质多糖的生成和构建，并吸收水分，使基质呈凝胶状，增加细胞及皮肤的紧致度；还可以刺激老化细胞，促进受损组织的再生，帮助维持真皮的弹性，预防皮肤老化。研究表明，玻色因易于生物降解，不会在生物体内积累，没有毒性，这种特性进一步增加了玻色因在生物、医药、化妆品等领域的应用热度。

对于玻色因的合成方法，目前国内仅有一些化学合成的文献报道，但往往需要数步反应，工艺复杂，成本较高。

CN110467591A公开了一种利用稀土金属配合物促进的一锅法合成玻色因的方法，该方法使用稀土金属配合物作为催化剂，催化木糖与乙酰乙酸乙酯的糖苷化，同时又催化酯基的水解脱羧和羰基还原，收率在80％以上。此方法中使用的催化剂结构较为复杂并不易制得，整体合成工艺的生产成本较高。

CN111876452公开了一种利用生物酶一锅法制备玻色因的方法，该方法以木糖、异丙醇为底物，在异丙醇脱氢酶、玻色因合成酶、羰基还原酶以及辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸催化作用下生成玻色因。该方法虽然绿色环保，但使用的生物酶制剂不易制得，且后处理的过滤要求较高，需要相对应的特殊处理仪器，不适用于工业化生产。

发明内容

针对现有技术催化剂不易制备的问题，本发明提供一种以木糖和乙酰乙酸酯类物质作为原料，采用常规的碱性化合物作为催化剂进行缩合反应，同时水解脱羧，然后再将中间体产物中的羰基还原得到产物玻色因。本发明的方法只是采用常规的碱性化合物作为催化剂进行缩合反应，收率高，适合工业化生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种玻色因的合成方法，包括：

(1)以木糖和乙酰乙酸酯类物质作为原料，在碱性化合物作为催化剂的作用下进行缩合反应，同时水解脱羧得到的中间体Ⅰ；

(2)将步骤(1)得到的中间体Ⅰ还原得到产物玻色因。

本发明步骤(1)中所述乙酰乙酸酯类物质选自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸丙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸丁酯、乙酰乙酸异丁酯和乙酰乙酸叔丁酯中的一种。

所述步骤(1)中碱性化合物优选为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂，其中碱性化合物的物质的量为木糖物质的量的1～10％，优选为1～5％。

所述乙酰乙酸酯类物质与木糖的物质的量比为(1～5)：1，优选为(1～1.5)：1。

在步骤(1)中缩合反应过程中反应温度为25～150℃，优选为50～90℃。反应时间为0.5～36h，优选为2～10h。

进一步地，所述步骤(2)将步骤(1)得到的中间体Ⅰ在催化剂的条件下，与氢气进行还原反应得到玻色因。

所述催化剂为雷尼型催化剂和/或过渡金属负载型催化剂；所述雷尼型催化剂优选为雷尼镍、雷尼钴、雷尼钯、雷尼铜中的一种或者多种的组合；所述过渡金属负载型催化剂优选为钯/碳、铂/碳、钌/碳、镍/氧化铝、铂/氧化铝、钯/四氧化三铁、镍-铜/氧化铝、铑/二氧化硅、铂-铑/氧化铝中的一种或者多种的组合。

所述催化剂的用量为所述步骤(1)得到的中间体的质量的1～5％。

所述氢气的压力为1～8MPa，所述反应温度优选为50～150℃，优选为50～80℃。

所述溶剂优选为水、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或者多种的组合。

与现有技术技术相比，本发明的有益效果为本发明采用常规的碱性化合物作为催化剂进行缩合反应，反应收率高；另外此催化剂还可水解脱羧，无需另加其他碱性物质，使副反应少；此外此催化剂常见易得，无需制备，价格低廉，生产成本低，适合工业化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1

在1000mL的反应瓶中依次加入乙醇500g、木糖30g(0.2mol)、碳酸氢钠0.17g(2mmol)、乙酰乙酸乙酯26g(0.2mol)，搅拌均匀。然后升温至50℃下反应10h后，反应液用TLC检测至木糖基本消失(GF254硅胶板，展开剂为二氯甲烷：甲醇＝4:1，20％硫酸乙醇溶液显色)，反应结束。冷却，用2mol/L盐酸调PH至中性，浓缩蒸干除去溶剂和低沸物，然后加入500ml乙醇溶解，过滤，滤液经减压蒸馏，得棕色油状物。

将上步得到的棕色油状物转移至500mL的高压釜中，加入1.9g雷尼镍催化剂，300mL异丙醇，封闭高压釜后通氮气，置换釜内空气三次，通入氢气，加至所需压力，经检验确保反应釜不漏气后，然后通氢气排空，反复三次，搅拌加热升温至80℃，并维持氢气压力5MPa，反应6h，终止反应，待冷却后，排空氢气，抽出釜内反应液，过滤除去催化剂，减压蒸馏浓缩，得到淡黄色油状物，即为玻色因，产率80.8％。

实施例2

在1000mL的反应瓶中依次加入异丙醇500g、木糖30g(0.2mol)、氢氧化钠0.4g(0.01mol)、乙酰乙酸异丙酯43.2g(0.3mol)，搅拌均匀。然后升温至90℃下反应2h后，反应液用TLC检测至木糖基本消失(GF254硅胶板，展开剂为二氯甲烷：甲醇＝4:1，20％硫酸乙醇溶液显色)，反应结束。冷却，用2mol/L盐酸调PH至中性，浓缩蒸干除去溶剂和低沸物，然后加入500ml乙醇溶解，过滤，滤液经减压蒸馏，得棕色油状物。

将上步得到的棕色油状物转移至500mL的高压釜中，加入1.1g钌/碳催化剂，300mL乙醇，封闭高压釜，然后通氮气置换釜内空气三次，反复三次，通入氢气，加至所需压力，经检验确保反应釜不漏气后，搅拌，加热升温至70℃，并维持氢气压力8MPa，反应8h，终止反应，待冷却后，缓慢排放排空氢气至尽，关掉搅拌，抽出釜内反应液，过滤除去催化剂，减压蒸馏浓缩，得到淡黄色油状物，即为玻色因，产率86.6％。

实施例3

在1000mL的反应瓶中依次加入甲醇500g、木糖30g(0.2mol)、氢氧化钾0.34g(6mmol)、乙酰乙酸异丁酯38g(0.24mol)，搅拌均匀。然后升温至80℃下反应6h后，反应液用TLC检测至木糖基本消失(GF254硅胶板，展开剂为二氯甲烷：甲醇＝4:1，20％硫酸乙醇溶液显色)，反应结束。冷却，用2mol/L盐酸调PH至中性，浓缩蒸干除去溶剂和低沸物，然后加入500ml乙醇溶解，过滤，滤液经减压蒸馏，得棕色油状物。

将上步得到的棕色油状物转移至500mL的高压釜中，加入0.4g钯/碳催化剂，300mL甲醇，封闭高压釜，然后通氮气置换釜内空气三次，反复三次，通入氢气，加至所需压力，经检验确保反应釜不漏气后，搅拌，加热升温至50℃，并维持氢气压力1MPa，反应12h，终止反应，待冷却后，缓慢排放排空氢气至尽，关掉搅拌，抽出釜内反应液，过滤除去催化剂，减压蒸馏浓缩，得到淡黄色油状物，即为玻色因，产率89.6％。

以上是对本发明具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是为了说明本发明的原理。本领域技术人员在不脱离本发明构思的前提下，本发明还会有各种非实质性的变化和改进，这些都落入本发明要求保护的范围内。