合成斑蝥黃的工藝改進*

金 燦, 張 麗, 蘇為科

(浙江工業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院 制藥工程教育部重點實驗室,浙江 杭州 310014)

斑蝥黃(1)作為一種重要的類胡蘿卜素[1]，既可用于食品著色劑，也可用于動物飼料添加劑[2]。1主要通過化學(xué)合成制得[3]，如全合成法[4～7]和β-胡蘿卜素氧化法[8～12]。全合成法需要對活性基團進行保護,由于原料C15中存在羰基，Wittig-Horner反應(yīng)副產(chǎn)物增加，收率較低。β-胡蘿卜素氧化法早期的氧化劑為堿金屬過碘酸鹽[8，9]，后來用氯酸和溴酸及其鹽作氧化劑[10，11]，但這些工藝都存在反應(yīng)時間長、選擇性差、收率低、純度差等缺點。

本文在文獻[8～12]方法的基礎(chǔ)上改進：以碘為催化劑，硫酸氫鉀為調(diào)酸劑，β-胡蘿卜素在氯酸鈉氧化下通過固相研磨合成了1(Scheme 1)，收率77%，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和MS譜確證。改進方法具有操作簡便、反應(yīng)時間短、收率較高等優(yōu)點。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

B-540型電熱熔點儀；Varian-400 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Trace DSQ FINNIGSN型質(zhì)譜儀。

β-胡蘿卜素，工業(yè)品；其余所用試劑均為市售分析純。

1．2 1合成

在瑪瑙研缽中加入硅膠2 g和硫酸氫鉀0.11 g(0.8 mmol),研磨混合均勻；再依次加入β-胡蘿卜素2.14 g(4 mmol)，氯酸鈉3.4 g(32 mmol)，碘0.05 g(0.2 mmol)，在室溫下充分研磨15 min(TLC跟蹤)。轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中，用二氯甲烷(40 mL)溶解，過濾,濾液依次用水、硫代硫酸鈉溶液(2次)、水(2次)洗滌，無水硫酸鈉干燥、減壓蒸除溶劑，加入無水乙醇,回流異構(gòu)12 h。冷卻至20 ℃，過濾，濾餅烘干得紫色晶體1 1.74 g，產(chǎn)率77%， m.p.206 ℃～208 ℃;1H NMRδ: 6.65(dt,J=20.4 Hz, 7.6 Hz, 4H), 6.32(ddd,J=36.4 Hz, 27.1 Hz, 15.8 Hz, 10H), 2.47～2.54(m, 4H), 1.96～2.05(m, 12H), 1.81～1.89(m, 10H), 1.19(s, 12H);13C NMRδ: 198.98, 161.02, 141.13, 139.08, 136.47, 134.59, 134.26, 133.40, 130.38, 129.57, 124.51, 123.92, 37.45, 35.80, 34.35, 27.78, 13.99, 12.95, 12.74; ESI-MSm/z: 565{[M+H]+}。

Scheme1

2 結(jié)果與討論

β-胡蘿卜素 4 mmol,以NaHSO4為調(diào)酸劑，其余反應(yīng)條件同1.2,分別討論了催化劑(I2)和氧化劑(NaClO3)用量，研磨時間和溫度對合成1的影響，結(jié)果見表1和表2。

由表1可見，不加I2，幾乎沒有產(chǎn)品生成；加入少量的碘，不僅能改善氧化反應(yīng)效果，還能減少反應(yīng)時間。從收率及產(chǎn)品色澤因素考慮，I2用量以5 mol%為佳。氧化劑用量n(NaClO3) ∶n(β-胡蘿卜素)選擇8 ∶1較為合理。

從表2可看出，較佳研磨溫度為室溫，升高溫度易出現(xiàn)副產(chǎn)物，溫度過低反應(yīng)速度明顯下降。較佳研磨時間為15 min，延長研磨時間收率未見明顯變化。

表 1 催化劑(I2)和氧化劑(NaClO3)用量對合成1的影響*

*考察催化劑用量時，r(NaClO3)=n(NaClO3) ∶n(β-胡蘿卜素)=8 ∶1,考察氧化劑用量時，I25 mol%,其余反應(yīng)條件同1.2

表 2 研磨時間和溫度對合成1的影響*

*I25 mol%,r(NaClO3)=8 ∶1,其余反應(yīng)條件同1.2

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