CN103086880A - 对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法 - Google Patents

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王俊
顾双双
庞娜
刘曦
赵星宇
崔红生
吴福安
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对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法，制备步骤为：由咖啡酸和丙醇直接化学反应制得，所述的咖啡酸与丙醇的摩尔比为1:5~1∶100，反应温度为40~80℃，反应时间为12~21h，添加对甲苯磺酸为催化剂，对甲苯磺酸的用量为不超过反应物总质量的15%。该方法反应条件温和，对环境友好，克服了传统的操作繁琐和副产品多的缺点，并且易于获得高得率的咖啡酸丙酯。

Description

对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法
技术领域
本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法。
背景技术
现有技术：咖啡酸丙酯，英文名称：Caffeic acid propyl ester，化学名称：(E)-丙基-3-(3，4-二羟基)丙烯酸酯，分子式：C11H12O4，分子量：208.16，化学结构如下图所示：
咖啡酸及其衍生物广泛分布在许多植物的组织中，包括咖啡、水果、蔬菜和烟草废物(Journal of Chromatography A,2005,1098(1–2):66-74)，为众多药材和中成药抗菌解毒、消炎利胆的有效成分，具有强抗氧化性(Fitoterapia,2002,73,Supplement1(0):S21-S29)和抗癌活性(Bioorganic&Medicinal Chemistry，2008,16(16):7795-7803)，还有降血压、抗菌性、抗病毒、消炎等药理作用。近年来，咖啡酸及其衍生物已经被广泛运用到食品、保健、化妆品和制药行业中。然而，天然来源的咖啡酸水溶性强，脂溶性差，作为食品添加剂应用面窄，无法应用于油脂含量较高的食品中。因此，必须通过化学改性提高咖啡酸作为抗氧化剂的适用范围。
然而，已报道的制备咖啡酸烷基酯方法较少，且操作繁琐和副产品多。如Shin K等(Biochemical Pharmacology，2004,68(12):2327-2336)采用硫酸催化咖啡酸与甲醇合成咖啡酸甲酯，时间过长(10h)，产率低（71%）。而本课题组前期使用对甲苯磺酸作为催化剂直接合成咖啡酸甲酯，反应时间短(4h)，且收率高(84%)(Advanced Materials Research,2012)，因此采用对甲苯磺酸催化咖啡酸和丙醇合成咖啡酸丙酯值得进一步研究。
发明内容
技术问题：为解决以上缺陷，本发明旨在提供一种咖啡酸丙酯的直接合成方法，尤其涉及以对甲苯磺酸为催化剂通过直接酯化来制备咖啡酸丙酯。该种方法操作简便，反应条件温和，产物得率高，从而可以克服传统的硫酸催化合成得率较低和反应时间较长的缺点，易于制备较高得率的咖啡酸丙酯，为推动其在化妆品、医药、食品等工业中的广泛应用具有十分重要的意义。
技术方案：对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法，其结构式如下所示，制备步骤为：
Figure BDA00002813093700021
由咖啡酸和丙醇直接化学反应制得，所述的咖啡酸与丙醇的摩尔比为1:5~1:100，反应温度为40~80℃，反应时间为12~21h。上述反应中添加对甲苯磺酸为催化剂，对甲苯磺酸的用量为不超过反应物总质量的15%。
优选的，在密封容器中加入咖啡酸、丙醇和对甲苯磺酸，加热振荡反应得到咖啡酸丙酯。
有益效果：
用对甲苯磺酸作为催化剂合成咖啡酸丙酯来提高产物得率，该方法反应条件温和、反应时间较短、操作简单、生产成本较低，克服了传统的以硫酸为催化剂合成产物反应时间较长得率较低或操作繁琐、副产物较多的缺点，易于获得高得率的咖啡酸丙酯。具有非常良好的工业化应用前景，可以满足迅速发展的食品业的需要。
附图说明
图1为本发明反应路线示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
其色谱条件为：采用250mm×4.6mm的AlltimaTM C18柱，流动相为甲醇：水(V：V)=65:35，流速为1mL/min，柱温为30℃，检测波长为325nm，进样量为20μL。
其中，产物咖啡酸丙酯的得率计算方法为：
实施例1
本实施例说明以对甲苯磺酸催化酯化反应的过程。
按照咖啡酸：丙醇=1:20（摩尔比）的比例配置反应体系，然后按照催化剂质量占咖啡酸总质量的9%比例加入对甲苯磺酸，在水浴摇床中恒温振荡反应18h，温度控制在75℃。取样10μL，用甲醇稀释1000倍，然后进行HPLC检测，咖啡酸丙酯的得率为67.80%。
实施例2
本实施例说明以对甲苯磺酸催化酯化反应的过程。
按照咖啡酸：丙醇=1:5（摩尔比）的比例配置反应体系，然后按照催化剂质量占咖啡酸总质量的10%比例加入对甲苯磺酸，在水浴摇床中恒温振荡反应15h，温度控制在75℃。取样10μL，用甲醇稀释1000倍，然后进行HPLC检测，咖啡酸丙酯的得率为19.00%。
实施例3
本实施例说明以对甲苯磺酸催化酯化反应的过程。
按照咖啡酸：丙醇=1:20（摩尔比）的比例配置反应体系、然后按照催化剂质量占咖啡酸总质量的10%比例加入对甲苯磺酸，在水浴摇床中恒温振荡反应12h，温度控制在80℃。取样10μL，用甲醇稀释1000倍，然后进行HPLC检测，咖啡酸丙酯的得率为55.00%。

Claims (2)

1.对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法，其结构式如下所示，其特征在于制备步骤为：
由咖啡酸和丙醇直接化学反应制得，所述的咖啡酸与丙醇的摩尔比为1:5~1:100，反应温度为40~80℃，反应时间为12~21h，添加对甲苯磺酸为催化剂，对甲苯磺酸的用量为不超过反应物总质量的15%。
2.如权利要求1所述对甲苯磺酸催化合成咖啡酸丙酯的方法，其特征在于：在密封容器中加入咖啡酸、丙醇和对甲苯磺酸，加热振荡反应得到咖啡酸丙酯。
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