CN111559998A - 羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，属于精细化学品技术领域。本发明通过以木糖为原料，经两步反应制备羟丙基四氢吡喃三醇，制备过程简单，制备的产率高，试剂廉价易得，工业化前景好。

Description

羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法

技术领域

本发明涉及精细化学品技术领域，具体涉及一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法。

背景技术

羟丙基四氢吡喃三醇，又名玻色因，是一种具有抗衰老活性物的木糖衍生物，可以促进胶原蛋白的合成，使肌肤更强韧有弹性，改善颈部细纹，预防衰老。玻色因可诱导浅表皮层中GAGs黏多糖和PG蛋白多糖的生物合成，GAGs和PG缺失会导致皮肤含水量下降，防御能力降低；有效促进表皮-真皮紧密连接，将真皮层更好的固定，肌肤更强韧，有弹性；长期使用，有效改善脸颈部皱纹、细纹，促进受损组织再生。在化妆品、食品、生物、医药等技术领域，被应用广泛。

在申请号为CN201910785216.6的中国专利公开了一种稀土金属配合物促进的一锅法合成化妆品活性物质玻色因。以木糖和乙酰乙酸乙酯为原料，稀土金属配合物首先促进了木糖和乙酰乙酸乙酯的糖苷化反应，并催化酯基的水解脱羧，再进一步地促进羰基被异丙醇还原，从而制得玻色因。

上述现有技术需要用到稀土金属催化剂，制备收率也存在不足。

基于此，有必要开发出一种简单高效，提升产品收率的方法，满足人们的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，以木糖和乙酰丙酮为起始原料反应，再经还原制得，制备过程简单，一锅完成，产品纯度和收率高。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，具体步骤如下：

1)在碱存在下，在溶剂中，乙酰丙酮和式(I)所示木糖进行取代反应，在所述取代反应完成后，反应混合物经后处理后得到式(II)所示化合物溶液进入下一步投料；

2)向上步所得溶液中分批加入还原剂，反应完成后加入碱调pH，析出固体，过滤，滤液浓缩得到式(III)所示产品。

进一步地，步骤1)中，所述碱选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾等。

进一步地，步骤1)中，所述溶剂为水。水作为反应溶剂，环保。

进一步地，步骤1)中，所述木糖与乙酰丙酮的摩尔比为1～3∶1～3，优选为1∶1。

进一步地，步骤1)中，所述后处理过程如下：将反应混合物用乙酸乙酯萃取多次，再用硫酸氢钠调pH＝4-5，浓缩得到残留物；残留物加入乙醇溶解，过滤，滤液直接用于下步反应。所述硫酸氢钠用于将反应过程产生的酸清洗，避免酸的残留，保证产品质量。

进一步地，步骤2)中，所述还原剂选自硼氢化钠、氰基硼氢化钠、三乙酰基硼氢化钠等。

进一步地，步骤2)中，所述还原剂分批加入时控制反应温度在0～40℃。还原反应过程中温度不能超过40℃，避免还原反应过于激烈，进而出现杂质。

进一步地，步骤2)中，所述还原剂分批加入完成后，控制在室温保温反应1～5h，优选为3h。本申请中室温是指15～35℃。

进一步地，步骤2)中，所述碱选自硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾等。

进一步地，步骤2)中，所述加入碱调pH＝5-6。所述碱用于将反应过程产生的酸清洗，避免酸的残留，保证产品质量。

进一步地，步骤2)中，所述还原剂与式(I)所示木糖的摩尔比为1～3∶1～2，优选为1∶1。

另一方面，本发明提供一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，具体步骤如下：

1)在碳酸钠存在下，在水中，乙酰丙酮和式(I)所示木糖在80～100℃下进行酰化反应6～20h，反应完成后冷制室温，反应混合物用乙酸乙酯萃取3次，再用硫酸氢钠调pH＝4～5，浓缩得到残留物；残留物加入乙醇溶解，过滤，滤液直接用于下步反应；

2)向上步所得滤液中分批加入还原剂，添加过程的反应温度控制在0～40℃，添加完成后室温反应3h，还原反应完成后加入硫酸氢钠调pH＝5～6，析出固体，过滤，滤液浓缩得到式(III)所示产品。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，通过木糖被乙酰丙酮取代、还原剂还原制得，过程中不用分离中间体，可实现一锅法合成。过程中所用溶剂基本为水，环保易得；碱多次用于将反应过程产生的酸清洗，避免酸的残留，保证产品质量；还原反应过程通过控制反应温度使得产品纯度高；反应条件温和，加热反应的温度在100℃以下；本发明方法操作简单，条件温和，总收率达到93～95％，产品纯度高，适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。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。

实施例1

反应瓶中加入木糖1.5kg，碳酸钠1kg，乙酰丙酮1.4kg，水15L，80-85℃下反应20h，反应完毕，回至室温，乙酸乙酯萃取(3Lx3)，用饱和硫酸氢钠溶液调pH＝4-5，旋干水，得到粘稠的残留物，加入10L的乙醇，抽滤，滤饼用2L的乙醇洗涤，得到的母液直接用于下一步的投料。

¹HNMR(D2O，400MHz)：δ3.79-3.81(m，1H)，3.62-3.63(m，1H)，3.43-3.45(m，1H)，3.31-3.34(m，1H)，3.19-3.21(m，1H)，3.11-3.13(t，1H)，2.92-2.93(m，1H)，2.58-2.62(m，1H)，2.25(s，3H).

将上一步得到的溶液抽入反应瓶内，0-5℃下分批加入硼氢化钠430g，加料过程中控制反应温度不超过40℃，加毕，室温下保温反应3h，加入饱和的硫酸氢钠溶液调节pH＝5-6，大量固体析出，抽滤，固体用5L的无水乙醇洗涤，得到母液旋干得到油状粘稠的即是产品，收率：93.5％。

¹HNMR(D2O，400MHz)：δ3.92-4.03(m，1H)，3.82-3.85(m，1H)，3.45-3.48(m，1H)，3.03-3.35(m，4H)，1.91-1.96(m，1H)，1.58-1.65(m，1H)，1.17-1.22(t，3H).

实施例2

反应瓶中加入木糖1.5kg，碳酸氢钠0.8kg，乙酰丙酮1.4kg，水15L，95-100℃下反应6h，反应完毕，回至室温，乙酸乙酯萃取(3L×3)，用饱和硫酸氢钠溶液调pH＝4-5，旋干水，得到粘稠的残留物，加入10L的乙醇，抽滤，滤饼用2L的乙醇洗涤，得到的母液直接用于下一步的投料。

将上一步得到的溶液抽入反应瓶内，10-15℃下分批加入氰基硼氢化钠350g，加料过程中控制反应温度不超过40℃，加毕，室温下保温反应3h，加入饱和的硫酸氢钠溶液调节pH＝5-6，大量固体析出，抽滤，固体用5L的无水乙醇洗涤，得到母液旋干得到油状粘稠的即是产品，收率：94.8％。

实施例3

反应瓶中加入木糖1.5kg，碳酸钠1kg，乙酰丙酮1.4kg，水15L，90-95℃下反应10h，反应完毕，回至室温，乙酸乙酯萃取(3L×3)，用饱和硫酸氢钠溶液调pH＝4-5，旋干水，得到粘稠的残留物，加入10L的乙醇，抽滤，滤饼用2L的乙醇洗涤，得到的母液直接用于下一步的投料。

将上一步得到的溶液抽入反应瓶内，30-40℃下分批加入三乙酰基硼氢化钠350g，加料过程中控制反应温度不超过40℃，加毕，室温下保温反应3h，加入饱和的硫酸氢钠溶液调节pH＝5-6，大量固体析出，抽滤，固体用5L的无水乙醇洗涤，得到母液旋干得到油状粘稠的即是产品，收率：94％。

实施例4

反应瓶中加入木糖1.5kg，碳酸钠1kg，乙酰丙酮1.4kg，水15L，90-95℃下反应15h，反应完毕，回至室温，乙酸乙酯萃取(3L×3)，用饱和硫酸氢钠溶液调pH＝4-5，旋干水，得到粘稠的残留物，加入10L的乙醇，抽滤，滤饼用2L的乙醇洗涤，得到的母液直接用于下一步的投料。

将上一步得到的溶液抽入反应瓶内，0-5℃下分批加入硼氢化钠430g，加料过程中控制反应温度不超过40℃，加毕，室温下保温反应3h，加入饱和的硫酸氢钠溶液调节pH＝5-6，大量固体析出，抽滤，固体用5L的无水乙醇洗涤，得到母液旋干得到油状粘稠的即是产品，收率：95％。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)在碱存在下，在溶剂中，乙酰丙酮和式(I)所示木糖进行取代反应，在所述取代反应完成后，反应混合物经后处理后得到式(II)所示化合物溶液进入下一步投料；

2)向上步所得溶液中分批加入还原剂，反应完成后加入碱调pH，析出固体，过滤，滤液浓缩得到式(III)所示产品。

2.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤1)中，所述碱选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾；

所述溶剂为水。

3.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤1)中，所述木糖与乙酰丙酮的摩尔比为1～3∶1～3。

4.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤1)中，所述后处理过程如下：将反应混合物用乙酸乙酯萃取多次，再用硫酸氢钠调pH＝4-5，浓缩得到残留物；残留物加入乙醇溶解，过滤，滤液直接用于下步反应。

5.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述还原剂选自硼氢化钠、氰基硼氢化钠或三乙酰基硼氢化钠。

6.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述还原剂分批加入时控制反应温度在0～40℃。

7.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述还原剂分批加入完成后，控制在室温保温反应1～5h。

8.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述碱选自硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠或氢氧化钾。

9.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述加入碱调pH＝5-6；所述还原剂与式(I)所示木糖的摩尔比为1～3∶1～2。

10.根据权利要求1所述羟丙基四氢吡喃三醇的合成方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)在碳酸钠存在下，在水中，乙酰丙酮和式(I)所示木糖在80～100℃下进行酰化反应6～20h，反应完成后冷制室温，反应混合物用乙酸乙酯萃取3次，再用硫酸氢钠调pH＝4～5，浓缩得到残留物；残留物加入乙醇溶解，过滤，滤液直接用于下步反应；

2)向上步所得滤液中分批加入还原剂，添加过程的反应温度控制在0～40℃，添加完成后室温反应3h，还原反应完成后加入硫酸氢钠调pH＝5～6，析出固体，过滤，滤液浓缩得到式(III)所示产品。