抗壞血酸月桂酰乙醛縮醛的合成*

張逸偉， 梁國棟， 林東恩

(華南理工大學 化學與化工學院，廣東 廣州 510641)

抗壞血酸(Vc)具有烯二醇結(jié)構(gòu)和優(yōu)越的抗氧化性能,但由于多個羥基的存在，其脂溶性較差,難以應用于動、植物油以及脂溶性食品的保鮮[1～3]。而長脂肪鏈β-酮醛是一類能有效抗菌消炎的藥物魚腥草素的有效成分[4，5]。若利用Vc結(jié)構(gòu)中鄰二羥基與長脂肪鏈β-酮醛的醛羰基反應合成縮醛,不但彌補了長脂肪鏈β-酮醛易氧化、不穩(wěn)定的缺點[6],起到抑菌殺菌的作用，還可提高Vc的脂溶性,應用于油脂領(lǐng)域，是一類具有潛在應用價值的多功能(香料、防腐劑和抗氧化劑)食品添加劑。

目前國內(nèi)外對Vc-β-酮醛縮醛類抗氧化劑的研究較少。本文以月桂酸為起始原料，經(jīng)與乙酸乙烯酯的酯交換和Lewis酸重排反應得長脂肪鏈月桂酰乙醛(3)； 3在p-TsOH/DMSO催化下與Vc于60 ℃反應3．0 h合成了抗壞血酸月桂酰乙醛縮醛(4， Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR， IR和ESI-MS表征。4為多功能抗氧化劑，國內(nèi)外均較少報道，有一定的應用價值。

Scheme1

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Bruker Avance Digital 400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標)；Bruker Tensor 27型紅外光譜儀(KBr壓片);Esquire HCT PLUS型質(zhì)譜儀；Merck 60F254薄層硅膠板。

所用試劑均為市售分析純或化學純。

1．2 合成

(1) 月桂酸乙烯酯(1)的合成

在三口燒瓶中依次加入乙酸乙烯酯608.5 g(7.07 mol)，月桂酸176.9 g(0.88 mol)和醋酸汞3.54 g，攪拌下于室溫緩慢滴加濃硫酸0.66 mL，滴畢,于75 ℃回流反應1.5 h。撤去熱源，加入三水乙酸鈉(3.40 g)中和硫酸并攪拌0.5 h后減壓蒸餾得無色液體1115.6 g，產(chǎn)率57.8%。

(2) 月桂酰-α- 羥基乙磺酸鈉(2)的合成

冰水浴冷卻，在三口燒瓶中依次加入環(huán)己烷70.0 mL和無水AlCl317.7 g，攪拌均勻后加入緩慢滴加1 30.0 g(0.13 mol)的環(huán)己烷(20.0 mL)溶液(約1 h)；于室溫反應2 h，靜置過夜。攪拌下傾入冷的5%HCl 100 mL中，分層，水相用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取，合并有機相，用飽和食鹽水(3×100 mL)洗滌，無水MgSO4干燥，濃縮得棕紅色液體38.4 g。加入飽和NaHSO3溶液200 mL和冰醋酸10 mL，室溫攪拌后靜置過夜。有白色鱗片狀晶體析出，過濾，濾餅真空干燥得白色固體2 9．16 g，產(chǎn)率20.9%。

(3) 4的合成

在單口瓶中依次加入2 5.0 g(20 mmol)和5%HCl 50.0 mL，攪拌下于60 ℃反應3 h。冷卻至室溫，用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取，合并有機相，用無水MgSO4干燥，濃縮得棕色油狀液體31.28 g。依次加入Vc 3.0 g，p-TsOH 0.15 g和DMSO 10 mL，攪拌下于60 ℃反應3 h；攪拌下傾入30 mL水中，用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取，合并有機相，用無水MgSO4干燥，濃縮得粗品,用石油醚/乙酸乙酯重結(jié)晶得白色固體4 0.5 g，兩步反應總產(chǎn)率8.6%；1H NMRδ: 5.18(t,J=8．0 Hz, 1H), 4.26(m, 1H), 4.20(t,J=4．0 Hz, 1H), 3.94(d,J=4．0 Hz, 1H), 3.81(t,J=8．0 Hz, 1H), 2.73～2.67(m, 2H), 2.42(t,J=4．0 Hz, 2H), 1.44(t,J=4．0 Hz, 2H), 1.29(s, 16H), 0.87(t,J=8．0 Hz, 3H); FT-IR: 3 420(OH)， 2 950(CH3)， 2 917, 2 849(CH2)， 1 754(內(nèi)酯羰基) ， 1 714(月桂酰羰基)， 1 670(C=C)， 1 468(CH3)， 1 139, 1 046, 1 017(C-O)， 720(CH2) cm-1; ESI-MSm/z: 383[M-, 100%]。

2 結(jié)果與討論

2．1 1的合成

由于乙酸乙烯酯在反應中充當原料和溶劑，選擇合適的原料比例可以有效節(jié)省溶劑和減少后處理的工作量。月桂酸0.88 mol,其余反應條件同1.2(1),考察r[n(月桂酸) ∶n(乙酸乙烯酯)]對1收率的影響。實驗結(jié)果表明，當r為1 ∶6, 1 ∶7和1 ∶8時，其收率分別為62.2%, 61.4%, 57.8%。由此可見，最佳r=1 ∶6。

2．2 3的合成

3活性很高，在常溫下會發(fā)生自身的縮合而產(chǎn)生副產(chǎn)物，因此3的分離提純存在一定的難度。本文先利用活潑的β-酮醛可以與飽和亞硫酸氫鈉溶液發(fā)生加成反應，生成相對穩(wěn)定的月桂酰-α- 羥基乙磺酸鈉，從而巧妙順利地把月桂酰乙醛在第二步反應中分離出來，再經(jīng)過5%HCl稀鹽酸溶液水解還原，進行下一步反應。

[1] Bharucha K R, Cross C K, Rubin L J. Long chain acetals of ascorbic and erythorbic acid as antinitrosamine agents[J].J Agric Food Chem,1980,28(6):1274-1281.

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