非天然燕麦生物碱类化合物的合成及工艺研究

摘要

燕麦生物碱是一系列由羟基肉桂酸及其衍生物和邻氨基苯甲酸及其衍生物通过酰胺键相连而形成的化学物质，是燕麦特有的抗氧化物质，在燕麦中含量一般超过 300μg/g。燕麦生物碱具有抗敏抗刺激的特性，特别对由紫外线照射引起皮肤产生不良影响情况时，它具有有效去除皮肤泛红的作用，对过敏性皮肤具有极好的护理作用。目前可用溶剂提取法、超临界CO2流体萃取法等方法提取天然燕麦生物碱。但燕麦生物碱在燕麦含量较低，提取燕麦生物碱时，容易造成原料和溶剂的浪费。 本文在研究天然燕麦生物碱的结构特点，设计及制备了二氢燕麦生物碱D、燕麦生物碱D、燕麦生物碱E三种非天然燕麦生物碱和中间体对羟基苯丙酸，并且重点研究了合成二氢燕麦生物碱D的工艺条件，优化其工艺路线。 先以苯酚为起始原料，通过傅克烷基化反应和水解反应合成中间体对羟基苯丙酸，分别讨论定位效应、反应温度、空间效应和催化剂种类对烷基化反应的影响。较优工艺方案为：溶剂为甲苯，投料量摩尔比为 n(苯酚):n(丙烯腈)=1.0:1.0，催化剂为无水三氯化铝，低温状态分批次加入，反应温度105℃，反应时间6h时，降至室温，水解三氯化铝，静置分层，向油相加入碱液进行水解反应和酸化反应，得到对羟基苯丙酸，产品收率达73%，并对比分析其他合成方案的优缺点。 再以对羟基苯丙酸为起始原料，通过酰氯反应、酰胺反应和水解反应制备二氢燕麦生物碱D，分别讨论物料比、反应温度和反应时间对酰氯反应的影响，缚酸剂用量、反应时间和反应温度对酰胺反应的影响，并设计正交实验分别考察各因素对酰氯反应、酰胺反应和水解反应，得出最优实验方案：溶剂为二氯甲烷，催化剂为DMF条件下，n（对羟基苯丙酸）：n（氯化亚砜）=1.0:2.0、反应时间为4h和反应温度25℃时，酰氯收率最高；溶剂为二氯甲烷，n（对羟基苯丙酰氯）：n（邻氨基苯甲酸甲酯）=1:1条件下，缚酸剂用量为2倍当量，反应时间18h，反应温度10℃，酰氯转化率最高；氢氧化钠用量为2倍当量，反应时间为 4h，反应温度为 55℃时，水解效果最佳。选择乙醇为结晶溶剂，对粗品进行重结晶操作， 通过其他设计实验方案合成燕麦生物碱D和燕麦生物碱E，并对以上合成化合物进行红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）表征分析。

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