CN106957323A - 一种合成芝麻素前体的简易方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在碘化亚铜和分子筛存在下直接使用金属钐促进胡椒醛和马来酸酯一步反应制备双内酯型芝麻素前体的方法。搅拌下将胡椒醛与马来酸酯在事先除水干燥的四氢呋喃中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘化亚铜粉末、分子筛。反应体系在绝对无水的条件下进行。室温搅拌下直至反应完全。所得到的反应混合液进行溶剂回收，残留物经后处理后，色谱柱分离得到双内酯型芝麻素前体纯品。
Description
技术领域
本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种使用胡椒醛和马来酸酯简便制备双内酯型芝麻素前体的方法。
背景技术
芝麻素是存在于芝麻种子和芝麻油中的木脂素类化合物中的一种,已从多种植物中分离出来。芝麻素具有较强的抗氧化活性,在生物体内具有降低血清胆固醇、调节脂质代谢、稳定血压和抗癌等多种生理学活性[文献1.张世卿,张水成.氨基酸和生物资源,2005,27(3):17-21；文献2.唐传核,彭志英,粮食与油脂,2000,(6),37-39]。芝麻素是芝麻油的特殊成分(约含0.25％)，可从芝麻油中提取[文献3.王岱杰,周晓晶,王尉等,ZL201510079590.6]。由于芝麻素应用广泛，除利用生物酶催化合成的方法外[文献4.C.D.Brown,N.A.Swain,Synthesis,2004,(6),811–827]，目前已有化学方法合成，主要是从双内酯型芝麻素前体还原制得芝麻素[文献5.K.K.Rana,C.Guin and S.C.Roy,Tetrahedron Letters,2000,41,9337–9338]。因此，经济有效地合成双内酯型芝麻素前体，是制备芝麻素的关键途径之一。不过，双内酯型芝麻素前体现有的合成方法往往存在诸多局限性，如反应操作复杂、产率较低、试剂成本高、底物较不易得或路线冗长等。
钐是稀土元素的一种。自从1980年由法国化学家Kagan首次把二碘化钐引入有机合成中以来，钐试剂在有机合成中得到了非常广泛的应用，它能促进多种类型的化学反应和官能团的转化，并且已被成功地应用于多种天然产物的合成[M.Szostak,N.J.Fazakerley,D.Parmar,D.J.Procter,Chemical Reviews,2014,114,5959-6039]。不过，二碘化钐在使用中存在着一些不足之处，如对空气十分敏感，因而长期保存比较困难，一般是现用现制。另一方面，二碘化钐作为单电子转移试剂，在使用过程中只利用了一个电子。这些都限制了其在大规模制备上的应用。相比而言，金属钐在空气中较稳定，易于操作，价格也相对便宜，而且有更多的电子可以得到有效的利用。因此，直接把金属钐用于有机合成具有更好的前景。我国有丰富的稀土资源，占世界储量的90％以上，开发利用稀土资源具有重大意义。
本发明公开了一种在碘化亚铜和分子筛存在下直接使用金属钐促进胡椒醛和马来酸酯一步反应制备双内酯型芝麻素前体的方法，该方法尚未见有国内外文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用胡椒醛和马来酸酯制备双内酯型芝麻素前体的简便方法。
本发明的技术方案如下：
在碘化亚铜和分子筛存在下，使用金属钐将胡椒醛和马来酸酯室温下还原偶联并原味缩合为双内酯型芝麻素前体，其反应通式如下式所示：
式中，R优选CH3，C2H5；分子筛优选3A分子筛，4A分子筛。
本发明的技术方案如下：搅拌下将胡椒醛与马来酸酯在事先除水干燥的四氢呋喃中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘化亚铜粉末、分子筛。其中，马来酸酯用量为胡椒醛用量的摩尔比0.5-5倍；钐粉用量为胡椒醛用量的摩尔比0.5-5倍；碘化亚铜用量为钐粉用量的摩尔比0.5-5倍；分子筛用量为胡椒醛质量的2-20倍；四氢呋喃用量为胡椒醛质量的10-100倍；反应体系在绝对无水的条件下进行。
室温搅拌下直至反应完全。所得到的反应混合液进行溶剂回收，残留物经后处理后，色谱柱分离得到双内酯型芝麻素前体纯品，产率60-90％。
本发明的优点和积极效果：本发明合成路线简单高效，只需通过一步反应即可得到双内酯型芝麻素前体，操作步骤少，无需分离中间体，极大地简化了操作要求；本发明反应条件易于实现，而且可以在空气中直接操作，避免了无氧、低温、高温、光照、生物催化等特殊要求；本发明的原料简单易得，胡椒醛、马来酸酯均为基本化工产品，易于获取；本发明所用金属钐为稀土金属，我国的稀土资源占世界的90％以上，因此有效开发利用稀土金属对我国具有重大意义；本发明合成的芝麻素前体产率高，后处理过程简单，产品后处理时易于分离；本发明中所用的溶剂四氢呋喃可以充分回收套用，并由此使反应成本进一步下降。
具体实施方式
下列合成实例用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
实例1
向反应容器中依次加入3g新制的金属钐粉，碘化亚铜3.9g，碘化钾6.8g，然后加入100mL预先除水干燥的四氢呋喃，磁力搅拌。加入胡椒醛3mL，马来酸二甲酯5mL，4A分子筛5g。反应液在2h内颜色变深，继续反应8h。加入50mL稀盐酸(2mol·L-1)终止反应，反应混合液经后处理得到粗产物，然后进一步通过色谱柱纯化，得到双内酯型芝麻素前体，产率84％。
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实例2
按实例1方法，使用3A分子筛代替4A分子筛，得到双内酯型芝麻素前体，产率71％。
实例3
按实例1方法，使用马来酸二乙酯代替马来酸二甲酯，得到双内酯型芝麻素前体，产率62％。
实例4
按实例1方法，不使用分子筛，得到双内酯型芝麻素前体，产率38％。
Claims (5)
1.一种合成芝麻素前体的简易方法，其特征在于在碘化亚铜和分子筛存在下，使用金属钐促进胡椒醛和马来酸酯一步反应制备双内酯型芝麻素前体，其制备过程包括如下步骤：
室温搅拌下将胡椒醛与马来酸酯在事先除水干燥的四氢呋喃中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘化亚铜粉末、分子筛。室温搅拌下直至反应完全。所得到的反应混合液进行溶剂回收，残留物经后处理后，色谱柱分离得到双内酯型芝麻素前体纯品。
2.根据权利要求1所述的一种合成芝麻素前体的简易方法，其特征在于所采用的马来酸酯用量为胡椒醛用量的摩尔比0.5-5倍；钐粉用量为胡椒醛用量的摩尔比0.5-5倍；碘化亚铜用量为钐粉用量的摩尔比0.5-5倍；分子筛用量为胡椒醛质量的2-20倍；四氢呋喃用量为胡椒醛质量的10-100倍。
3.根据权利要求1所述的一种合成芝麻素前体的简易方法，其特征在于所使用的马来酸酯为马来酸甲酯、马来酸乙酯的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种合成芝麻素前体的简易方法，其特征在于所使用的分子筛优选3A分子筛，4A分子筛的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种合成芝麻素前体的简易方法，其特征在于反应过程为一锅法一步反应，反应温度为室温，反应溶剂能够回收，反应产率60-90％ 。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20170718 |