CN101974057A - 醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物的绿色制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物的绿色制备方法。该方法以假甾体皂苷元乙酸酯、含钒化合物催化剂、季铵化合物催化剂与双氧水按摩尔比,在反应器中,于温度55℃-100℃及机械搅拌下“一锅化”反应3-24小时,制得反应固液混合物;反应固液混合物经后处理,得到醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物:3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮、3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮或3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮。本发明优点在于:实现了氧化和消除“一锅化”,反应不用有机溶剂,催化剂循环使用,产率高,成本低,绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物的绿色制备方法,属于甾体药物原料制造技术。
背景技术
甾体药物是继抗生素的第二大类药物,在2000年全球甾体药物年产值达200亿美元。醋酸妊娠双烯醇酮(产业界称为“双烯”)是重要的甾体药物原料,在我国生产量约为1000吨,全世界约4000吨。
醋酸妊娠双烯醇酮由Marker方法生产(Marker:J.Am.Chem.Soc.,1940,62,2537;J.Am.Chem.Soc.,1941,63,774;Marker:J.Am.Chem.Soc.,1947,69,1267),即裂解薯蓣皂苷元为假薯蓣皂苷元,假薯蓣皂苷元经三氧化铬于醋酸中氧化,然后在碱性条件下消除,所得双烯的产率约为65%,所用氧化剂即污染环境又污染产品,影响产品的质量。近年,此反应又有所改进(Micovic:Synthesis,1990,591),但此方法仍以三氧化铬作为氧化剂;国外研究人员用三氯化钌催化氧化(Konwar:IN 2004DE01757)和KMnO4氧化(Konwar:PCT Int.Appl.,2008012833);国内研究人员以光学方法氧化(Zhang:Chemistry Letters(2005),34(3),368-369)和用金属催化氧化等方法(田伟生:ZL 01113196.9;ZL03141641.1)改进了Marker方法,但这些方法仍存在下列弊端:
1)氧化和消除反应均在有机溶剂中进行,且溶剂不易回收,即增加成本又污染环境。
2)催化剂不能回收,即增加成本又污染环境。
3)氧化和消除反应不能一锅同步进行,需要加当量的碱消除,使生产过程复杂。
田伟生等的专利(ZL 01113196.9)用金属氧化物做催化剂,以双氧水氧化假薯蓣皂苷元,氧化后需要加碱消除,所得产物醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物需经柱层析纯化,消耗大量的有机溶剂。田伟生等的另一专利(ZL 03141641.1)用五氧化二钒,乙酰丙酮钒等金属氧化物做催化剂,以丁醇做溶剂,以双氧水氧化假薯蓣皂苷元,氧化后需要加碱消除,所得产物为16-脱氢孕甾烯醇酮(即妊娠双烯醇酮)而不是醋酸妊娠双烯醇酮,而后者是制药工业早已广泛接受并大量应用的原料药。本发明将克服上述方法的诸多弊端,绿色合成,产率高,降低生产成本且有利于环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物的绿色制备方法,该方法过程简单,绿色环保。
本发明是通过下述技术方案加以实现的,一种醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物的制备方法,所述醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物为式I化合物,
式I中:C-5与C-6之间或C-9与C-11之间形成C-C或C=C;当C-5与C-6之间形成C-C时,C-5所连接的H为α-H或β-H;该方法以假甾体皂苷元乙酸酯II为原料,式II中:C-5与C-6之间或C-9与C-11之间形成C-C或C=C;当C-5与C-6之间形成C-C时,C-5所连接的H为α-H或β-H;其特征在于所述制备方法包括以下步骤:
1)以假甾体皂苷元乙酸酯II、含钒化合物催化剂、季铵化合物催化剂与双氧水,按1∶0.01-10∶0.05-10∶2-10的摩尔比,将它们加入反应器中,在温度55℃-100℃及机械搅拌下“一锅化”反应3-24小时,制得反应固液混合物;
2)步骤1)制得的反应固液混合物经后处理,得到式I化合物。
上述假甾体皂苷元乙酸酯II可以参照文献方法(Marker:J.Am.Chem.Soc.,1940,62,2537;Marker:J.Am.Chem.Soc.,1947,69,1267),将甾体皂苷元III溶于醋酸和醋酐,加热至200℃,即得假甾体皂苷元乙酸酯II。
式III中C-5与C-6之间或C-9与C-11之间形成C-C或C=C;当C-5与C-6之间形成C-C时,C-5所连接的H为α-H或β-H。
上述甾体皂苷元III是薯蓣皂苷元、剑麻皂苷元、菝葜皂苷元或9(11)-去氢剑麻皂苷元;假甾体皂苷元乙酸酯II是假薯蓣皂苷元乙酸酯、假剑麻皂苷元乙酸酯、假菝契皂苷元乙酸酯或假9(11)-去氢剑麻皂苷元乙酸酯;式I化合物是醋酸妊娠双烯醇酮、3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮、3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮或3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮。
上述的含钒化合物催化剂是下列催化剂中的一种、两种或三种:V2O5、V2O3、VO2、VO、乙酰丙酮钒、Na(NH4)2VO4.Na2NH4VO4、VCl3、VCl4、VBr3、OCeVO3、VO2A、VOB2、VOE3、M’VO3、M”3VO4和M’”4V2O7。
上述的VO2A中的A选自NO3、Cl、Br、F、I、ClO4、IO3、HCO2或CH3CO2;VOB2中的B选自NO3、(SO4)1/2、Cl、Br、F、ClO4、CH3CO2或C6H5CO2;VOE3中的E选自NO3、Cl、Br、F、CH3O、CH3CH2O、CH3(CH3)CHO、(CH3)3CO或CH3CO2;M’VO3中的M’选自H、K、Na、Li、Bi1/3、Ca1/2、Mg1/2或NH4;M”3VO4中的M”选自H、K、Na、Li或NH4;M’”4V2O7中的M’”选自H、K、Na、Li、NH4、Mg1/2或Ca1/2。
上述的季铵化合物催化剂是一种或两种或三种式IV所示的季铵化合物,
在式IV中:R1、R2、R3、R4各自为独立的烷基或芳烷基,且R1、R2、R3、R4所含碳原子数之和是20-55;X选自NO3、(SO4)1/2、HSO4、Cl、Br、F、I、OH、(CO3)1/2、HCO3、HCO2、CH3CO2、(PO4)1/3、(HPO4)1/2、H2PO4、ClO4、IO4、ClO3、BrO3、IO3、CH3SO3、C6H5SO3、CH3C6H4SO3或CF3SO3。
上述的式IV所示的季铵化合物是二甲基二辛基氯化铵、二甲基二癸基氯化铵、二甲基双十八烷基氯化铵、三甲基二十二烷基氯化铵、三甲基二十四烷基氯化铵、三甲基二十六烷基氯化铵、三甲基二十八烷基氯化铵、二甲基十八烷基苄基氯化铵、甲基三庚基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、甲基三壬基氯化铵、甲基三癸基氯化铵、四辛基氯化铵、四壬基氯化铵、四癸基氯化铵、十八烷基三辛基氯化铵、甲基三-十二烷基氯化铵、甲基三-十四烷基氯化铵、甲基三-十六烷基氯化铵、甲基三-十八烷基氯化铵、甲基三辛基硝酸铵、甲基三辛基硫酸氢铵、甲基三辛基氯酸铵、甲基三辛基氢氧化铵、甲基三辛基磷酸二氢铵、甲基三辛基乙酸铵、甲基三辛基碳酸铵、甲基三辛基碳酸氢铵、甲基三辛基甲磺酸铵和甲基三辛基三氟甲磺酸铵。
上述后处理包括如下步骤:倾倒出水层;残留物用有机溶剂提取,提取液浓缩回收有机溶剂;将得到的提取物重结晶得到醋酸妊娠双烯醇酮、3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮、3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮或3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮。
上述后处理步骤中倾倒出的水层、回收的有机溶剂、提取物重结晶的母液均能够循环使用。
上述的机械搅拌可以是桨式或锚式机械搅拌,或者在固体颗粒协同下的桨式或锚式机械搅拌。
上述固体颗粒可以是粒径为0.01cm-10cm的四氟乙烯颗粒,陶瓷颗粒,沙子,铁沙或不锈钢珠。
本发明优点在于:克服现有方法的诸多弊端,氧化及消除步骤一锅煮,降低生产及劳动成本,反应不以有机溶剂为溶媒,催化剂及助搅拌固体颗粒均可以多次循环使用,所用氧化剂为双氧水,廉价安全且无副产物生成,本发明绿色合成,产率高,生产成本低且有利于环境。
具体实施方式
通过下述实施例将有助于理解本发明,但不限制本发明的内容。
实施例1
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
将50g薯蓣皂苷元置于加压釜中,加入醋酐和醋酸溶解,加热反应1h,减压回收醋酸和醋酐,所得粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯用甲醇重结晶得假薯蓣皂苷元乙酸酯纯品。
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒(粒径0.5-5cm)、1.2g(3mmol)甲基三辛基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,并留待下次循环使用,剩余物用石油醚连续提取至色谱检测无产物为止,剩的残留物留待下次循环使用,对提取液进行浓缩回收石油醚,并留待下次循环使用,剩余物用甲醇重结晶,经过滤得到6.3g醋酸妊娠双烯醇酮,从滤液中回收甲醇及其残留物留待下次循环使用。产物收率88%,m.p.172-175℃,氢核磁共振谱(400MHz,CDCl3)δ:6.72(dd,J=2Hz,1H,16-H),5.40(d,J=5.2Hz,1H,6-H),4.62(m,1H,3-H),2.02(s,3H,3-CH3COO-),2.28(s,3H,21-H),0.94(s,3H,18-H),1.08(s,3H,19-H)ppm。
实施例2
循环使用催化剂氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮的反应体系(接实施例1):
将回收水层、结晶母液回收物加入到石油醚提取后的残留体系中,再向该体系加入10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1。该体系可循环使用10次以上,且收率都在85%以上。
实施例3
氧化假剑麻皂苷元乙酸酯成为3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮:
将50g剑麻皂苷元置于加压釜中,加入醋酐和醋酸溶解,加热反应1h,减压回收醋酸和醋酐,所得粗品假剑麻皂苷元乙酸酯用甲醇重结晶得假剑麻皂苷元乙酸酯纯品.
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假剑麻皂苷元乙酸酯在50mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.2g(3mmol)甲基三辛基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用正己烷连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩结晶(母液回收正己烷及其残留物留待下次循环使用)得到6.5g 3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮,收率91%。m.p.163-165℃,氢核磁共振谱(400MHz,CDCl3)δ:6.70(dd,J=2Hz,1H,16-H),4.70(m,1H,3-H),2.04(s,3H,3-CH3COO),2.27(s,3H,21-H),0.84(s,3H,18-H),0.89(s,3H,19-H)ppm。
实施例4
循环使用催化剂氧化假剑麻皂苷元乙酸酯成为3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮的反应体系(接实施例3):
将回收水层、结晶母液回收物加入到正己烷提取后的残留体系中,再向该体系加入10g(20mmol)假剑麻皂苷元乙酸酯、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用正己烷连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩结晶(母液回收正己烷及其残留物留待下次循环使用)得到3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮,产物表征数据同实施例3。该体系可循环使用10次以上,且收率都在87%以上。
实施例5
氧化假9(11)-去氢剑麻皂苷元乙酸酯成为3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假9(11)-去氢剑麻皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.2g(3mmol)甲基三辛基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到6.5g 3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮。收率91%。m.p.168-170℃,氢核磁共振谱(400MHz,CDCl3)δ:6.72(dd,J=2Hz,1H,16-H),5.37(d,J=5.6Hz,1H,11-H),4.69(m,1H,3-H),2.04(s,3H,3-CH3COO-),2.29(s,3H,21-H),0.82(s,3H,18-H),0.87(s,3H,19-H)ppm。
实施例6
循环使用催化剂氧化假9(11)-去氢剑麻皂苷元乙酸酯成为3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮的反应体系(接实施例5):
将回收水层、结晶母液回收物加入到石油醚提取后的残留体系中,再向该体系加入10g(20mmol)9(11)-去氢假剑麻皂苷元乙酸酯、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮,产物表征数据同实施例5。该体系可循环使用10次以上,且收率都在89%以上。
实施例7
氧化假菝葜皂苷元乙酸酯成为3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮:
将50g菝葜皂苷元置于加压釜中,加入醋酐和醋酸溶解,加热反应1h,减压回收醋酸和醋酐,所得粗品假菝葜皂苷元乙酸酯用甲醇重结晶得假菝葜皂苷元乙酸酯纯品.
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假菝葜皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.2g(3mmol)甲基三辛基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到6.5g 3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮。收率91%。m.p.140-142℃。氢核磁共振谱(400MHz,CDCl3)δ:6.69(dd,J=1.8Hz,3.43Hz,1H,16-H),5.01(m,1H,3-H),2.04(s,3H,3-CH3COO-),2.25(s,3H,21-H),0.87(s,3H,18-H),0.99(s,3H,19-H)ppm。
实施例8
循环使用催化剂氧化假菝葜皂苷元乙酸酯成为3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮(接实施例7):
将回收水层、结晶母液回收物加入到石油醚提取后的残留体系中,再向该体系加入10g(20mmol)假菝葜皂苷元乙酸酯、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到3β-乙酰氧基-5β-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮,产物表征数据同实施例7。该体系可循环使用10次以上,且收率都在87%以上。
实施例9
氧化粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
将10g薯蓣皂苷元置于加压釜中,加入醋酐和醋酸溶解,加热反应1h,减压回收醋酸和醋酐,所得粗品假薯蓣皂苷元悬浮在10mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.2g(3mmol)甲基三辛基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到7.7g醋酸妊娠双烯醇酮,收率90%,产物表征数据同实施例1。
实施例10
循环使用催化剂氧化粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮的反应体系(接实施例9):
将回收水层、结晶母液回收物加入到石油醚提取后的残留体系中,再向该体系加入粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯(由薯蓣皂苷元10g(20mmol)于醋酐和醋酸溶解,加热反应1h合成)、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到醋酸妊娠双烯醇酮。产物表征数据同实施例1。该体系可循环使用10次以上,且收率都在85%以上。
实施例11
氧化粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮(不加固体颗粒):
将10g薯蓣皂苷元置于加压釜中,加入醋酐和醋酸溶解,加热反应1h,减压回收醋酸和醋酐,所得粗品假薯蓣皂苷元悬浮在10mL水中,1.2g(3mmol)甲基三辛基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应10小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到6.9g醋酸妊娠双烯醇酮,收率81%,产物表征数据同实施例1。
实施例12
循环使用催化剂氧化粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮的反应体系(接实施例11,不加固体颗粒):
将回收水层、结晶母液回收物加入到石油醚提取后的残留体系中,再向该体系加入粗品假薯蓣皂苷元乙酸酯(由薯蓣皂苷元10g(20mmol)于醋酐和醋酸溶解,加热反应1h合成)、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应10小时。倾倒出水层(留待下次循环使用),剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物(残留物留待下次循环使用),浓缩回收石油醚(留待下次循环使用),然后用甲醇重结晶(母液回收甲醇及其残留物留待下次循环使用)得到醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1。该体系可循环使用10次以上,且收率都在80%以上。
实施例13
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮(不加水):
向反应瓶中加入10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯、5g海沙(粒径0.01-5cm)、61g(200mmol)二甲基二辛基氯化铵、0.45g(1mmol)甲基三壬基氯化铵、0.036g(0.2mmol)V2O5、17g(150mmol)双氧水(30%H2O2),在75℃油浴中机械搅拌反应9.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到4.9g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率68%。
实施例14
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入5g铁砂、0.8g(1mmol)甲基三-十八烷基氯化铵、36.2g(200mmol)V2O5、22.7g(200mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应20小时。倾倒出水层,剩余物用硅胶色谱柱层析,石油醚和乙酸乙酯混合溶剂洗脱,减压除去溶剂,然后用甲醇重结晶得到4.9g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率69%。
实施例15
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮(不加固体颗粒):
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在4mL水中,2.8g(6mmol)三甲基二十六烷基氯化铵、0.11g(0.8mmol)KVO3、4.5g(40mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应24小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.1g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率71%。
实施例16
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在4mL水中,加入2g陶瓷颗粒(粒径5-10cm)、2.5g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、0.093g(0.8mmol)NH4VO3、11.4g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应10.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.7g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率80%。
实施例17
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在4mL水中,加入2g海沙、2.54g(6mmol)二甲基十八烷基苄基氯化铵、0.046g(0.1mmol)甲基三辛基磷酸二氢铵、0.19g(0.8mmol)K3VO4、28.5g(200mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应9.5小时。倾倒出水层,剩余物用环己烷连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收环己烷,然后用甲醇重结晶得到5.7g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率80%。
实施例18
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入5g不锈钢球、48.8g(100mmol)甲基三癸基氯化钱、0.386g(1mmol)甲基三辛基氢氧化铵、0.036g(0.2mmol)V2O5、4.5g(40mmol)双氧水(30%H2O2),在55℃油浴中机械搅拌反应24小时。倾倒出水层,剩余物用庚烷连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收庚烷,然后用甲醇重结晶得到5.0g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率66%。
实施例19
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮(不加水):
于反应瓶中,加入10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯、5g海沙、30g(60mmol)四辛基氯化铵、26g(160mmol)VOSO4、3.5g(50mmol)双氧水(50%H2O2),在油浴中100℃机械搅拌反应3.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.2g醋酸妊娠双烯醇酮,收率73%,产物表征数据同实施例1。
实施例20
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入48.8g(100mmol)甲基三癸基氯化铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在55℃油浴中机械搅拌反应24小时。倾倒出水层,剩余物用汽油连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收汽油,然后用甲醇重结晶得到5.0g醋酸妊娠双烯醇酮,产物表征数据同实施例1,收率65%。
实施例21
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入5g海沙、24g(60mmol)甲基三辛基氯化铵、2.69g(8mmol)Na(NH4)2VO4.Na2NH4VO4、11.37g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在油浴中95℃机械搅拌反应3.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.2g醋酸妊娠双烯醇酮,收率86%,产物表征数据同实施例1。
实施例22
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在10mL水中,加入2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、25g(50mmol)甲基三癸基氯化铵、12.8g(50mmol)OCeVO3、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在油浴中98℃机械搅拌反应3.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.9g醋酸妊娠双烯醇酮,收率83%,产物表征数据同实施例1。
实施例23
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在100mL水中,加入24g(60mmol)甲基三辛基氯化铵、4.9g(1mmol)甲基三癸基氯化铵、0.4g(0.1mmol)三甲基二十二烷基氯化铵、2.2g(15mmol)VO2NO3、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在95℃油浴中机械搅拌反应15小时。倾倒出水层,剩余物用辛烷连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收辛烷,然后用甲醇重结晶得到5.7g醋酸妊娠双烯醇酮,收率80%,产物表征数据同实施例1。
实施例24
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮(无四氟乙烯颗粒):
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在3mL水中,加入2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、4.9g(10mmol)甲基三癸基氯化铵、0.57g(0.1mmol)甲基三-十二烷基氯化铵、0.66g(0.1mmol)甲基三-十四烷基氯化铵、2.2g(15mmol)VO2NO3、2.69g(8mmol)Na2(NH4)2V2O7、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在油浴中100℃机械搅拌反应8小时。倾倒出水层,剩余物用壬烷连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收壬烷,然后用甲醇重结晶得到5.8g醋酸妊娠双烯醇酮,收率81%,产物表征数据同实施例1。
实施例25
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.29g(3mmol)甲基三辛基硝酸铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、0.22g(1.5mmol)VO2NO3、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用癸烷连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收癸烷,然后用甲醇重结晶得到6.3g醋酸妊娠双烯醇酮。收率88%。产物表征数据同实施例1。
实施例26
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.4g(3mmol)甲基三辛基硫酸氢铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、2.2g(15mmol)VO2NO3、5.7g(50mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.2g醋酸妊娠双烯醇酮。收率87%。产物表征数据同实施例1。
实施例27
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.35g(3mmol)甲基三辛基氯酸铵、0.15g(0.8mmol)V2O5、22g(150mmol)VO2NO3、0.15g(0.1mmol)V2O3、0.083g(1mmol)VO2、0.067g(1mmol)VO、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.0g醋酸妊娠双烯醇酮。收率84%。产物表征数据同实施例1。
实施例28
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.39g(3mmol)甲基三辛基甲磺酸铵、0.072g(0.4mmol)V2O5、0.019g(0.1mmol)VO(NO3)2、0.027g(0.1mmol)VO(ClO4)2、0.023g(0.1mmol)VOBr2、0.014g(0.1mmol)VOCl2、0.011g(0.1mmol)VOF2、0.035g(0.1mmol)乙酰丙酮钒、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在85℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.3g醋酸妊娠双烯醇酮。收率88%。产物表征数据同实施例1。
实施例29
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入10g四氟乙烯颗粒、1.55g(3mmol)甲基三辛基三氟甲磺酸铵、0.024g(0.2mmol)VO2Cl、0.036g(0.2mmol)VO2ClO4、0.032g(0.2mmol)VO2Br、0.021g(0.2mmol)VO2F、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在65℃油浴中机械搅拌反应4.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.2g醋酸妊娠双烯醇酮。收率87%。产物表征数据同实施例1。
实施例30
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入1g四氟乙烯颗粒、1.55g(3mmol)甲基三辛基三氟甲磺酸铵、0.042g(0.2mmol)VO2I、0.026g(0.2mmol)VO2HCO2、0.028g(0.2mmol)VO2CH3CO2、0.026g(0.1mmol)VO2IO3、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在80℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.4g醋酸妊娠双烯醇酮。收率89%。产物表征数据同实施例1。
实施例31
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入3g四氟乙烯颗粒、1.55g(3mmol)甲基三辛基三氟甲磺酸铵、0.024g(0.2mmol)VO2Cl、0.036g(0.2mmol)VO2ClO4、0.008g(0.05mmol)VO2Br、0.021g(0.2mmol)VO2F、0.042g(0.2mmol)VO2I、0.026g(0.2mmol)VO2HCO2、0.028g(0.2mmol)VO2CH3CO2、0.026g(0.1mmol)VO2IO3、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在90℃油浴中机械搅拌反应7小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.2g醋酸妊娠双烯醇酮。收率87%。产物表征数据同实施例1。
实施例32
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入1g四氟乙烯颗粒、2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、0.028g(0.15mmol)VO(CH3CO2)2、0.062g(0.2mmol)VO(C6H5CO2)2、0.025g(0.1mmol)VO(NO3)3、0.017g(0.1mmol)VOCl3、0.012g(0.1mmol)VOF3、0.061g(0.2mmol)VOBr3、0.035g(0.22mmol)VO(CH3O)3、0.041g(0.2mmol)VO(C2H5O)3、0.025g(0.1mmol)VO((CH3)2CHO)3、0.014g(0.05mmol)VO((CH3)3CO)3、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在75℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.9g醋酸妊娠双烯醇酮。收率83%。产物表征数据同实施例1。
实施例33
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入5g四氟乙烯颗粒、2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、0.01g(0.1mmol)HVO3、0.07g(0.05mmol)KVO3、0.012g(0.1mmol)NaVO3、0.011g(0.1mmol)LiVO3、0.012g(0.1mmol)NH4VO3、0.024g(0.1mmol)Ca(VO3)2、0.022g(0.1mmol)Mg(VO3)2、0.005g(0.01mmol)Bi(VO3)3、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在75℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.1g醋酸妊娠双烯醇酮。收率85%。产物表征数据同实施例1。
实施例34
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入3g四氟乙烯颗粒、2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、0.43g(1mmol)甲基三辛基乙酸铵、0.79g(1mmol)甲基三辛基碳酸铵、0.041g(1mmol)甲基三辛基碳酸氢铵、0.012g(0.1mmol)H3VO4、0.055g(0.3mmol)Na3VO4、0.17g(0.1mmol)(NH4)3VO4、0.14g(0.1mmol)Li3VO4、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在75℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.8g醋酸妊娠双烯醇酮。收率81%。产物表征数据同实施例1。
实施例35
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入4g四氟乙烯颗粒、2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、0.022g(0.1mmol)H4V2O7、0.024g(0.1mmol)Li4V2O7、0.092g(0.3mmol)Na4V2O7、0.037g(0.1mmol)K4V2O7、0.042g(0.15mmol)MgCaV2O7、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在75℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到5.7g醋酸妊娠双烯醇酮。收率80%。产物表征数据同实施例1。
实施例36
氧化假薯蓣皂苷元乙酸酯成为醋酸妊娠双烯醇酮:
于反应瓶中,悬浮10g(20mmol)假薯蓣皂苷元乙酸酯在15mL水中,加入4g四氟乙烯颗粒、2.4g(6mmol)甲基三辛基氯化铵、0.063g(0.4mmol)VCl3、0.019g(0.1mmol)VCl4、0.029g(0.1mmol)VBr3、11.3g(100mmol)双氧水(30%H2O2),在75℃油浴中机械搅拌反应5.5小时。倾倒出水层,剩余物用石油醚连续提取数次至色谱检测无产物,浓缩回收石油醚,然后用甲醇重结晶得到6.1g醋酸妊娠双烯醇酮。收率85%。产物表征数据同实施例1。
Claims (9)
1.一种醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物的绿色制备方法,醋酸妊娠双烯醇酮及其同类物如式I所示,
式I中:C-5与C-6之间或C-9与C-11之间形成C-C或C=C;当C-5与C-6之间形成C-C时,C-5所连接的H为α-H或β-H;所述制备方法以假甾体皂苷元乙酸酯II为原料,式II中:C-5与C-6之间或C-9与C-11之间形成C-C或C=C;当C-5与C-6之间形成C-C时,C-5所连接的H为α-H或β-H;其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
1)以假甾体皂苷元乙酸酯II、含钒化合物催化剂、季铵化合物催化剂与双氧水,按1∶0.01-10∶0.05-10∶2-10的摩尔比,将它们加入反应器中,在温度55℃-100℃及机械搅拌下“一锅化”反应3-24小时,制得反应固液混合物;
2)步骤1)制得的反应固液混合物经后处理,得到式I化合物。
2.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的式I化合物是醋酸妊娠双烯醇酮、3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮、3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮或3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮;所述的假甾体皂苷元乙酸酯II是假薯蓣皂苷元乙酸酯、假剑麻皂苷元乙酸酯、假菝葜皂苷元乙酸酯或假9(11)-去氢剑麻皂苷元乙酸酯。
3.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含钒化合物催化剂是下列化合物中的一种、两种或三种:V2O5、V2O3、VO2、VO、乙酰丙酮钒、Na(NH4)2VO4.Na2NH4VO4、VCl3、VCl4、VBr3、OCeVO3、VO2A、VOB2、VOE3、M’VO3、M”3VO4和M’”4V2O7;VO2A中的A选自NO3、Cl、Br、F、I、ClO4、IO3、HCO2或CH3CO2;VOB2中的B选自NO3、(SO4)1/2、Cl、Br、F、ClO4、CH3CO2或C6H5CO2;VOE3中的E选自NO3、Cl、Br、F、CH3O、CH3CH2O、CH3(CH3)CHO、(CH3)3CO或CH3CO2;M’VO3中的M’选自H、K、Na、Li、Bi1/3、Ca1/2、Mg1/2或NH4;M”3VO4中的M”选自H、K、Na、Li或NH4;M’”4V2O7中的M’”选自H、K、Na、Li、NH4、Mg1/2或Ca1/2。
5.按权利要求4所述的制备方法,其特征在于,式IV所示的季铵化合物是二甲基二辛基氯化铵、二甲基二癸基氯化铵、二甲基双十八烷基氯化铵、三甲基二十二烷基氯化铵、三甲基二十四烷基氯化铵、三甲基二十六烷基氯化铵、三甲基二十八烷基氯化铵、二甲基十八烷基苄基氯化铵、甲基三庚基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、甲基三壬基氯化铵、甲基三癸基氯化铵、四辛基氯化铵、四壬基氯化铵、四癸基氯化铵、十八烷基三辛基氯化铵、甲基三-十二烷基氯化铵、甲基三-十四烷基氯化铵、甲基三-十六烷基氯化铵、甲基三-十八烷基氯化铵、甲基三辛基硝酸铵、甲基三辛基硫酸氢铵、甲基三辛基氯酸铵、甲基三辛基氢氧化铵、甲基三辛基磷酸二氢铵、甲基三辛基乙酸铵、甲基三辛基碳酸铵、甲基三辛基碳酸氢铵、甲基三辛基甲磺酸铵或甲基三辛基三氟甲磺酸铵。
6.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述后处理包括如下步骤:倾倒出水层;残留物用非极性有机溶剂提取,提取液浓缩回收非极性有机溶剂;将得到的提取物重结晶得到醋酸妊娠双烯醇酮、3β-乙酰氧基-5α-孕甾-16(17)-烯-20-酮、3β-乙酰氧基-5β-孕甾-16(17)-烯-20-酮或3β-乙酰氧基-5α-孕甾-9(11),16(17)-二烯-20-酮。
7.按权利要求6所述的制备方法,其特征是倾倒出的水层、回收的非极性有机溶剂、提取物重结晶的母液均能够循环使用。
8.按权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述机械搅拌为桨式或锚式机械搅拌,或者在固体颗粒协同下的桨式或锚式机械搅拌。
9.按权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述固体颗粒为粒径为0.01cm-10cm的四氟乙烯颗粒、陶瓷颗粒、沙子、铁沙或不锈钢珠。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110216 |