CN113024398B - 辣椒素的制备方法及利用该方法制备得到的辣椒素 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辣椒素的制备方法及利用该方法制备得到的辣椒素。所述制备方法包括：在有机溶剂和催化剂的存在下，以香草胺和羧酸为反应物，经酰胺化反应后，得到辣椒素反应液，所述催化剂包括硼酸酯类化合物。本发明提供的辣椒素制备方法，与现有技术相比，具有以下的有益效果：1)反应过程中不会产生大量水，不需要剧烈回流分水，降低了生产成本，提高了生产的安全性；2)用硼酸酯类化合物代替硼酸，可以缩短反应时间、提高反应收率，产品纯度很高；3)硼酸酯类化合物在反应后经过适当处理可以循环使用，有利于节约生产成本，实现绿色生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种辣椒素的制备方法及利用该方法制备得到的辣椒素，制备的辣椒素包括壬酰香草胺(N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬酰胺)和二氢辣椒素(N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)-8-甲基壬酰胺)，属于化学合成工艺技术领域。
背景技术
辣椒素是辣椒的活性成分，是一类天然的香草酰胺类生物碱，具有广泛的用途。由于辣椒素具有镇痛、消炎、杀菌、祛风湿等药理作用，可应用于临床药物领域；利用其具有强刺激性的特点，可以用作刺激性控暴剂、船舶防污涂料、电缆保护剂、绿色农药等。辣椒素是一系列化学结构相似化合物的统称，壬酰香草胺(N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬酰胺)和二氢辣椒素(N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)-8-甲基壬酰胺)是其中两个具有代表性的化合物，具有辣度高、合成相对简单、易实现工业化生产等优点。壬酰香草胺和二氢辣椒素的分子结构式如下：
其中：R＝H时为壬酰香草胺
R＝Me时为二氢辣椒素
辣椒素的来源包括从辣椒中提取和化学合成，辣椒中提取得到的辣椒素成本高、产品质量控制难度大、应用受限；化学合成得到的辣椒素纯度高、质量稳定、产量大、成本低，逐步成为辣椒素的主要来源。目前文献报道的辣椒素合成方法，首先以香草醛为原料合成香草胺盐酸盐，然后由香草胺盐酸盐与有机酸或有机酸的活化中间体进行酰化反应得到辣椒素。合成路线如下：
以香草醛为原料合成香草胺盐酸盐，文献报道的方法包括Leuckart反应、还原香草醛肟、还原胺化等几种，其中还原胺化法是最适合规模化生产的方法。此方法首先通过香草醛与氨反应生成亚胺，然后在同一体系内还原亚胺得到香草胺，最后与盐酸反应得到香草胺盐酸盐。反应式如下：
引用文献[1]采用硼酸催化羧酸和胺的酰胺化反应，直接以羧酸为原料合成了壬酰香草胺。该方法可以有效避免早期方法中使用壬酰氯所带来的问题，而且原料廉价，操作简单，容易实现工业化。但该方法存在反应时间偏长、后处理条件要求高，而且反应完成后水洗除去硼酸会产生含硼酸废液，工业化生产时废水治理成本高。反应式如下：
综上，通过香草醛与氨进行还原胺化反应制备香草胺、香草胺在硼酸催化下与羧酸直接酰胺化反应，是目前较适于工业化生产辣椒素的方法，但该方法尚存在操作危险、液氨存储危险性大、副产物去除难、废水治理成本高等问题。并且，此方法需要将反应产生的水快速从反应体系中分离，否则会导致反应速度变慢，反应时间延长，副产物增多。
引用文献[2]公开了一种香草胺和羧酸在H3BO3或SiO2-H3BO3催化下反应制备辣椒素类化合物，是近年来发展起来的一种新方法，此方法直接以羧酸为原料，可以有效避免早期方法中使用酰氯所带来的问题，而且原料廉价，操作简单。
但是，此方法的关键同样是需要将反应产生的水快速从反应体系中分离，否则会导致反应速度变慢，反应时间延长，副产物增多。在工业化生产时要实现快速分水，必须实现剧烈回流，需要添加强化回流设备和高效冷却设备，会增加设备购置成本和运行成本；另外，剧烈回流对设备的可靠性也有更高的要求，设备在长期使用后更容易发生泄漏事故。
引用文献[1]：CN107793325A
引用文献[2]：CN110305031A
发明内容
发明要解决的问题
鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种辣椒素的制备方法，该方法解决了用硼酸催化香草胺和羧酸的反应时会生成水，导致需要快速分水的技术问题。本发明的辣椒素的制备方法，可以在不产生水的条件下实现辣椒素的合成，从而避免了快速分水引起一系列的问题。
用于解决问题的方案
[1]、一种辣椒素的制备方法，所述制备方法包括：在有机溶剂和催化剂的存在下，以香草胺和羧酸为反应物，经酰胺化反应后，得到辣椒素反应液，其中，所述催化剂包括硼酸酯类化合物。
[2]、根据上述[1]所述的制备方法，其中，所述香草胺与所述羧酸的物质的量之比为1:1～1:1.2，所述香草胺与所述催化剂的物质的量之比为1:0.1～1:1，每克所述香草胺需要10～15mL的有机溶剂。
[3]、根据上述[1]或[2]所述的制备方法，其中，所述酰胺化反应的时间为3～8h，所述酰胺化反应的温度为90～120℃。
[4]、根据上述[3]所述的制备方法，其中，所述硼酸酯类化合物包括硼酸单酯类化合物、硼酸二酯类化合物以及硼酸三酯类化合物中的一种或两种以上的组合。
[5]、根据上述[1]-[4]任一项所述的制备方法，其中，所述羧酸为壬酸或8-甲基壬酸；所述有机溶剂为甲苯、苯、二甲苯、氯仿中的一种或两种的组合。
[6]、根据上述[1]-[5]任一项所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括后处理步骤，其中，所述后处理步骤包括，将辣椒素反应液冷却至60℃以下，分离除去所述催化剂和有机溶剂。
[7]、根据上述[6]所述的制备方法，其中，所述分离包括利用减压蒸馏的方式除去所述催化剂和有机溶剂，获得剩余物；利用溶剂溶解所述剩余物后，得到辣椒素分离液；
将所述辣椒素分离液洗涤后减压除去所述有机溶剂，经重结晶后得到辣椒素。
[8]、根据上述[7]所述的制备方法，其中，在所述辣椒素反应液中加入酸剂后，固液分离得到辣椒素分离液和催化剂；
将所述辣椒素分离液洗涤后减压除去所述有机溶剂，经重结晶后得到辣椒素固体。
[9]、本发明还提供一种辣椒素，所述辣椒素根据上述[1]-[8]任一项所述的制备方法制备得到。
[10]、根据上述[9]所述的辣椒素，其中，所述辣椒素的纯度在98％以上，优选在99％以上；所述辣椒素的收率在68％以上，优选在70％以上，更优选75％以上。
发明的效果
本发明提供的辣椒素制备方法，与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1)反应过程中不会产生大量水，不需要剧烈回流分水，降低了生产成本，提高了生产的安全性；
2)用硼酸酯类化合物代替硼酸，可以缩短反应时间、提高反应收率，产品纯度很高；
3)硼酸酯类化合物在反应后经过适当处理可以循环使用，有利于节约生产成本，实现绿色生产。
具体实施方式
以下，针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。
另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
需要说明的是：
本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
如无特殊声明，本发明所使用的单位均为国际标准单位，并且本发明中出现的数值，数值范围，均应当理解为包含了工业生产中所允许的误差。
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
本说明书中，“常温”、“室温”其温度可以为10-40℃。
本发明的提供了一种辣椒素的制备方法，所述制备方法包括：在有机溶剂和催化剂的存在下，以香草胺和羧酸为反应物，经酰胺化反应后，得到辣椒素反应液，其中，所述催化剂包括硼酸酯类化合物。
具体地，使用香草胺和羧酸在催化剂下反应的过程如下：
本发明的辣椒素的制备方法，有效克服了现有合成方法对生产设备的高要求，降低了生产设备的购置成本和运行成本，也更容易实现安全生产；并且本发明使用的催化剂硼酸酯类化合物在反应后可以循环使用，既降低了生产成本，也不会对环境产生危害。
进一步，在本发明中，酰胺化反应的时间为3～8h，优选为4～7h，例如：酰胺化反应的时间可以是4.5h、5.5h，6h，6.5h，7h，7.5h等；本发明对酰胺化反应的温度不作特别限定，可以使酰胺化反应实现回流分水即可。具体地，所述酰胺化反应的温度为90～120℃，例如：酰胺化反应的温度一般可以是95℃，100℃，105℃，110℃，115℃等。
<香草胺>
本发明的香草胺可以通过市售购买得到，也可以通过化学反应合成得到。具体地，所述香草胺的制备方法可以包括以下步骤：
使香草醛、氨水与氢气在Raney Ni催化剂的作用下在溶剂中进行还原胺化反应后，获取香草胺反应液。
在一些具体的实施方案中，所述香草胺的制备方法可以包括：用水作溶剂，使香草醛、氨水与氢气在Raney Ni的催化下反应，经磁过滤、过滤、干燥得到香草胺。
具体地，本发明在获取香草胺时，优选使用水代替醇类作为溶剂，可以降低成本和操作。具体在制备时，水与香草醛的质量比为4:1～5:1，如果水与香草醛的质量比小于4:1，则反应物过于粘稠，导致反应较难进行；如果水与香草醛的质量比大于5:1，则反应速度较快，产品纯度高，但是产品较少，收率偏低，产品回收较为困难。具体地，水与香草醛的质量比例如可以是4.2:1，4.3:1，4.5:1，4.8:1等。
在制备过程中，使用氨水作为氨源，从而可以避免使用液氨导致储运危险性大的问题。并且使用氨水还可以降低成本和简化操作。在本发明中，氨水的浓度可以为25％～28％，此时，氨水与香草醛的质量比为1.0:1～1.7:1。氨水与香草醛的质量比为1.0:1～1.7:1时，副产物少，反应易于控制。如果氨水与香草醛的质量比小于1.0:1，会导致副产物较大量的产生，产品纯度较差；如果氨水与香草醛的质量比大于1.7:1，虽然反应产生的副产物会略有减少，但是氨水浪费较大，也可能会对操作人员的身体造成伤害。具体地，氨水与香草醛的质量比例如可以是1.1:1，1.2:1，1.3:1，1.5:1，1.6:1等。
在获取香草胺时，需要使用催化剂。在本发明中，使用Raney Ni(雷尼镍)催化剂以获取香草胺。Raney Ni催化剂是一种具有多孔结构的镍铝合金的细小晶粒组成的固态异相催化剂，是一种氢活性催化还原剂。
本发明通过使用Raney Ni催化剂，可以高效快速的制备得到香草胺。在本发明中，Raney Ni催化剂与香草醛的质量比为0.04:1～0.16:1。如果Raney Ni催化剂与香草醛的质量比大于0.16:1，则反应速度较快，但后面对磁过滤的要求有所提高，所需的磁过滤器体积较大。如果Raney Ni催化剂与香草醛的质量比小于0.04:1，则反应时间较长，且副产物会有所增加。具体地，Raney Ni催化剂与香草醛的质量比例如可以是0.05:1，0.08:1，0.1:1，0.12:1，0.14:1，0.15:1等。
进一步，在反应过程中，所述还原胺化反应的温度为25～50℃，例如：所述还原胺化反应的温度可以为30℃，35℃，40℃，45℃等；所述还原胺化反应的压力为0.8～1.2MPa。在此反应条件下，可以获得纯度较高的香草胺。
另外，本发明在还原胺化反应完成后冷却，并用磁过滤的方法将Raney Ni催化剂与反应液分离，安全简便，且便于Raney Ni催化剂的重复利用。并且，还原胺化反应回收的水相滤液和Raney Ni催化剂，经过适当处理后可以循环使用，这样既可以避免产生大量废水，也可以减少下一批次反应时氨水(减少20-40％)和催化剂的用量。进一步，对于冷却的温度，一般可以是10℃以下，优选0～5℃，例如：1℃、2℃、3℃、4℃、6℃、7℃、8℃、9℃等，经冷却后过滤，即可得到香草胺。进一步，对于冷却的温度，一般可以是10℃以下，优选0～5℃，例如：1℃、2℃、3℃、4℃、6℃、7℃、8℃、9℃等，经冷却后磁过滤回收催化剂后，即可得到香草胺。
<催化剂>
在本发明中，所述催化剂包括硼酸酯类化合物。通过使用硼酸酯类化合物，可以在不产生水的条件下实现辣椒素的合成，这样就避免了快速分水导致的问题。
具体地，所述硼酸酯类化合物包括硼酸单酯类化合物、硼酸二酯类化合物以及硼酸三酯类化合物中的一种或两种以上的组合。
具体地，本发明所述的硼酸单酯类化合物，其含义可以是硼酸与一倍量的醇生成的硼酸单酯类化合物。具体地，硼酸单酯类化合物可以包括硼酸单甲酯、硼酸单乙酯、硼酸单正丙酯、硼酸单异丙酯、硼酸单正丁酯、硼酸单异丁酯中的一种或两种以上的组合。
本发明所述的硼酸二酯类化合物，其含义可以是硼酸与二倍量的醇生成的硼酸二酯类化合物。具体地，硼酸二酯类化合物可以是硼酸二甲酯、硼酸二乙酯、硼酸二丙酯、硼酸二丁酯、硼酸二戊酯、硼酸二苯酯中的一种或两种以上的组合。
本发明所述的硼酸三酯类化合物，其含义可以是硼酸与三倍量的醇生成的硼酸三酯类化合物。例如，所述硼酸三酯类化合物可以包括硼酸三甲酯、硼酸三乙酯、硼酸三丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三戊酯、硼酸三苯酯、硼酸三(三氟乙醇)酯中的一种或两种以上的组合。优选地，本发明的硼酸三酯类化合物包括硼酸三乙酯、硼酸三丙酯和硼酸三丁酯，这三种硼酸酯类化合物的价格较低，容易实现循环利用。
进一步，在本发明中，所述香草胺与所述催化剂的物质的量之比为1:0.1～1:1。具体地，香草胺与所述催化剂的物质的量之比例如可以是1:0.2，1:0.3，1:0.4，1:0.5，1:0.6，1:0.7，1:0.8，1:0.9等。当香草胺与所述催化剂的质量比为1:0.1～1:1时，可以使酰胺化反应快速且高效的进行。
<羧酸>
本发明使用羧酸作为原料制备辣椒素，避免了制备酰氯的步骤和大量强腐蚀性有机废液的产生。
为了减少反应步骤，本发明所使用的羧酸优选为壬酸或8-甲基壬酸。当加入的羧酸为壬酸时，辣椒素产品为壬酰香草胺；当加入羧酸为8-甲基壬酸时，辣椒素产品为二氢辣椒素。壬酰香草胺[(N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬酰胺)]和二氢辣椒素[(N-(4-羟基-3-甲氧基苄基)-8-甲基壬酰胺)]均为辣椒素类产品。
在本发明中，所述香草胺与所述羧酸的物质的量之比为1:1～1:1.2，例如：1:1.02、1:1.04、1:1.06、1:1.08、1:1.1、1:1.12、1:1.14、1:1.16、1:1.18等。香草胺与所述羧酸的质量比为1:1～1:1.2时，反应速率合适，且不会造成浪费。
<有机溶剂>
本发明的酰胺化反应是在有机溶剂的存在下进行的。优选地，所述有机溶剂为甲苯、苯、二甲苯、氯仿中的一种或两种的组合。
在本发明中，用苯和氯仿做溶剂时由于沸点较低，反应比较慢，需要的反应时间长，但是副产物也更少；用二甲苯时生产上能耗较高，优选使用甲苯做反应溶剂。进一步，本发明还可以使用甲苯和苯的组合作为反应溶剂。当所述溶剂选用甲苯和苯的组合时，甲苯与苯的摩尔比可以为40:60～60:40。
在本发明中，为了进一步提高产品的纯度及收率，每克香草胺所使用的有机溶剂的体积为10～15mL，例如：11mL、12mL、13mL、14mL等。当每克香草胺所使用的有机溶剂的体积为10～15mL时，副产物较少，且反应速度和反应利用率高；增加有机溶剂的用量可以减少副产物的生成，但是会降低反应速度和反应器的利用率。
<后处理步骤>
所述制备方法还包括后处理步骤，其中，所述后处理步骤包括，将辣椒素反应液冷却至60℃以下，分离除去所述催化剂和有机溶剂。
具体地，在一种具体的实施方案中，所述分离包括利用减压蒸馏的方式除去所述催化剂和有机溶剂，获得剩余物；利用溶剂溶解所述剩余物后，经重结晶后得到辣椒素。
具体地，当所使用的催化剂为硼酸三甲酯、硼酸三乙酯等低沸点硼酸酯类化合物时，可以通过减压蒸馏的方式除去溶剂和硼酸酯类化合物，然后加入乙酸乙酯等溶剂溶解剩余物，得到辣椒素分离液；并且通过减压蒸馏出的甲苯和硼酸酯类化合物的混合液可以直接用于下一批次的反应。
在另一种具体的实施方案中，在所述辣椒素反应液中加入酸剂后，固液分离得到辣椒素分离液和催化剂。本发明对所述酸剂不作特别限定，可以是本领域常用的一些pH小于7的化学物质，例如：盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸等。
具体地，当所使用的催化剂为硼酸三丙酯、硼酸三丁酯等时，即硼酸与低沸点醇生成的高沸点硼酸酯类化合物，加入少量盐酸后搅拌，经固液分离得到辣椒素分离液和催化剂。固液分离得到的硼酸固体经适当纯化后干燥，与含有丙醇或丁醇的甲苯(减压除溶剂得到的)混合后回流分水，又可以生成硼酸酯类化合物，然后加入香草胺和羧酸后可以继续下一批次的反应，这样即可实现硼酸酯类化合物的循环利用。
另外，当所使用的催化剂为硼酸三苯酯、硼酸三(三氟乙醇)酯等时，即硼酸与高沸点醇生成的高沸点硼酸酯类化合物时，同样可以加入少量盐酸后搅拌，经固液分离得到辣椒素分离液和催化剂。固液分离得到的硼酸固体经适当纯化后干燥，与甲苯和重结晶母液除去溶剂后的剩余物混合后回流分水，可以生成硼酸酯类化合物，然后加入香草胺和羧酸后可以继续下一批次的反应，这样即可实现硼酸酯类化合物的循环利用。
本发明对固液分离的方式不作特别限定，可以是本领域常用的方式，例如：过滤、离心等。
进一步，对于辣椒素分离液再继续进行处理，以获得所需要的辣椒素。具体地，可以利用稀盐酸和/或水洗涤所述辣椒素分离液，然后减压除去所述有机溶剂。作为优选，可以使用稀盐酸洗涤所述辣椒素分离液，以将未反应的原料和副产物彻底除去。进一步优选可以先使用稀盐酸洗涤，再使用水洗涤。洗涤后的反应液中辣椒素的纯度可以达到99％以上，这样在蒸馏除去溶剂时可以将绝大部分溶剂都除去。
进一步地，除去所述催化剂和有机溶剂后，经重结晶、过滤、干燥后可以得到辣椒素产品。对于结晶，本发明可以使用一些低极性溶剂以获得结晶产物，例如：正己烷等，使用正己烷室温下结晶即可得到高纯度产品，不需要低温结晶的条件。
另外，本发明还提供了一种辣椒素，所述辣椒素根据本发明所述的制备方法制备得到。具体地，在本发明中，所述辣椒素的纯度在98％以上，优选在99％以上；所述辣椒素的收率在68％以上，优选在70％以上，更优选75％以上。
实施例
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例中香草胺的制备方法具体包括如下步骤：
1)将50g香草醛与250g水混合形成悬浊液，加入至体积为1L的氢化釜中，然后加入5.7g的Raney Ni催化剂，搅拌下加入53g的25-28％的氨水。
2)氢化釜抽真空，然后通入氮气至氢化釜内压力达到0.5MPa，将氮气排出，重复操作5次，通入氢气至釜内压力达到0.8～1.2MPa。
3)打开加热和搅拌开关，使釜内温度达到设定温度30℃，釜内压力开始下降，补充氢气使釜内压力保持在0.8～1.2MPa，直至釜内压力1小时内无明显变化为止。
4)将氢化釜用冰水冷却到内温为5℃，取部分反应液用HPLC分析，其余物料通过磁过滤器除去反应液中的Raney Ni催化剂并隔绝空气保存，然后过滤反应液得到湿香草胺固体。
5)将步骤4)中的湿香草胺固体干燥得到香草胺产品，收率为94％。
实施例1
本实施例1提供了通过使用不同硼酸酯类化合物作为催化剂制备壬酰香草胺的方法，具体包括如下步骤：
1)100ml的三口瓶，装分水器(上接冷凝管)、磁力搅拌子和温度计；然后依次加入1.50g香草胺、1.86g壬酸、硼酸酯类化合物和30ml溶剂。
2)搅拌，加热到回流分水反应，然后冷却到30℃，取少量反应液减压除去溶剂，HPLC分析，结果如表1所示。
对比例
对比例提供了通过使用硼酸作为催化剂制备壬酰香草胺的方法，具体包括如下步骤：
1)100ml的三口瓶，装分水器(上接冷凝管)、磁力搅拌子和温度计；然后依次加入1.50g香草胺、1.86g壬酸、硼酸和30ml溶剂。
2)搅拌，加热到回流分水反应，然后冷却到30℃，取少量反应液减压除去溶剂，HPLC分析，结果如表1所示。
表1
其中，对比例使用硼酸作为催化剂。在使用硼酸作为催化剂时，其反应过程中会产生较多含量的水，在实验操作的过程中，需要剧烈回流分水。而使用硼酸酯类化合物作为催化剂时，不需要剧烈回流分水。
实施例2
本实施例提供了一种壬酰香草胺的制备及硼酸三乙酯循环利用的方法，具体包括如下步骤：
1)100ml的三口瓶，装分水器(上接冷凝管)、磁力搅拌子和温度计。
依次加入1.50g香草胺、1.86g壬酸、1.46g硼酸三乙酯和30ml甲苯。
2)搅拌，加热到回流分水反应4h，然后冷却到30℃，取少量反应液减压除去溶剂，HPLC分析显示反应液中壬酰香草胺的含量为88％。
3)反应液常压蒸馏，得到甲苯与硼酸三乙酯的混合液体，此液体加入1.5g香草胺、1.8g壬酸回流分水反应4h，冷却到30℃后取样，HPLC显示反应液中壬酰香草胺的含量为81％。
实施例3：
本实施例提供了一种壬酰香草胺的制备方法，具体包括如下步骤：
1)100ml的三口瓶，装分水器(上接冷凝管)、磁力搅拌子和温度计。
依次加入0.62g硼酸、2.22g正丁醇、1.86g壬酸和30ml甲苯。
2)搅拌，加热到回流分水反应0.5h；
3)加入1.50g香草胺，继续回流分水反应3h，HPLC分析显示反应液中壬酰香草胺的含量为90％。
实施例4：
本实施例提供了一种壬酰香草胺放大制备及硼酸三丁酯的循环利用方法，具体包括如下步骤：
1)1L反应器，装有分水器(上接冷凝管)、搅拌器和温度计。
依次加入20g香草胺、22g壬酸、30g硼酸三丁酯和400ml甲苯。
2)搅拌，升温到回流分水反应4h，反应完成后冷却到60℃。
3)反应液加入10g浓盐酸搅拌1h后产生大量白色固体，过滤。
4)滤液用100ml清水洗涤，分出水相后减压蒸馏除去溶剂，加入100ml正己烷室温搅拌3h，有大量白色固体出现，过滤、干燥后得32.5g壬酰香草胺产品。
收率：85％；HPLC纯度：99.4％。
5)步骤3)过滤得到的固体与步骤4)中蒸馏得到的甲苯相混合，加入22g壬酸，回流分水1h，将反应液冷却后加入20g香草胺，然后按照步骤2)～步骤4)中的方法处理，得30g壬酰香草胺产品。
收率：79％；HPLC纯度98.8％。
实施例5：
本实施例提供了一种二氢辣椒素的制备方法，具体包括如下步骤：
1)100ml的三口瓶，装分水器(上接冷凝管)、磁力搅拌子和温度计；
依次加入1.50g香草胺、1.96g壬酸、1.46g硼酸三乙酯和30ml甲苯；
2)搅拌，加热到回流分水反应4h；将分水装置改为蒸馏装置，常压蒸馏除去溶剂和硼酸三乙酯；
3)剩余物用40ml乙酸乙酯溶解，依次用20ml稀盐酸和20ml清水洗涤，Na2SO4干燥后减压除去溶剂，剩余物加入20ml正己烷，室温搅拌3h，过滤、干燥得2.7g白色固体。
收率：88％；HPLC纯度99.5％。
实施例6：
本实施例提供了一种二氢辣椒素的制备方法，具体包括如下步骤：
1)100ml的三口瓶，装分水器(上接冷凝管)、磁力搅拌子和温度计。
依次加入1.50g香草胺、1.96g壬酸、2.30g硼酸三丁酯和30ml甲苯。
2)搅拌，加热到回流分水反应4h，反应液冷却到30℃。
3)加入20ml稀盐酸后搅拌1h，过滤、分液，水相用20ml清水洗涤，减压除去溶剂后加入20ml正己烷，室温搅拌3h，过滤、干燥得2.5g白色固体。
收率：81％；HPLC纯度99.4％。
产业上的可利用性
本发明的辣椒素的制备方法，制备的目标产物包括壬酰香草胺和二氢辣椒素。本发明的制备方法在反应过程中不会产生大量水，有效克服了快速分水的难题，不需要剧烈回流分水，降低了生产成本，提高了生产的安全性。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种辣椒素类化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在有机溶剂和催化剂的存在下，以香草胺和羧酸为反应物，经酰胺化反应后，得到辣椒素类化合物反应液，其中，所述催化剂为硼酸三丁酯；所述香草胺与所述羧酸的物质的量之比为1:1～1:1.2，所述香草胺与所述催化剂的物质的量之比为1:0.1～1:1，每克所述香草胺需要10～15mL的有机溶剂，所述有机溶剂为甲苯，或者所述有机溶剂为甲苯与苯的组合；当所述有机溶剂为甲苯与苯的组合时，甲苯与苯的摩尔比为40:60～60:40；
所述羧酸为壬酸或8-甲基壬酸。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酰胺化反应的时间为3～8h，所述酰胺化反应的温度为90～120℃。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括后处理步骤，其中，所述后处理步骤包括，将辣椒素类化合物反应液冷却至60℃以下，分离除去所述催化剂和有机溶剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述分离包括利用减压蒸馏的方式除去所述催化剂和有机溶剂，获得剩余物；利用溶剂溶解所述剩余物后，得到辣椒素类化合物分离液；
将所述辣椒素类化合物分离液洗涤后减压除去所述有机溶剂，经重结晶后得到辣椒素类化合物。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述辣椒素类化合物反应液中加入酸剂后，固液分离得到辣椒素类化合物分离液和催化剂；
将所述辣椒素类化合物分离液洗涤后减压除去所述有机溶剂，经重结晶后得到辣椒素类化合物固体。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102026948A (zh) * | 2008-05-14 | 2011-04-20 | 辛根塔有限公司 | 制备酰胺的方法 |
| CN107793325A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-03-13 | 河南省化工研究所有限责任公司 | 一种制备合成辣椒素的新方法 |
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Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Marco T. Sabatini等.Borate esters: Simple catalysts for the sustainable synthesis of complex amides.《Sci. Adv.》.2017,第3卷第1-8页. * |
| Pavel Starkov等.Borate esters as convenient reagents for direct amidation of carboxylic acids and transamidation of primary amides.《Org. Biomol. Chem.》.2010,第9卷第1320-1323页. * |
| Rachel M. Lanigan等.Direct Synthesis of Amides from Carboxylic Acids and Amines Using B(OCH2CF3)3.《J. Org. Chem.》.2013,第78卷第4512-4523页. * |
| 魏文德.《有机化工原料大全(第二版)下卷》.1999,第1088页. * |
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