陳方達,陳耀籠,張洋
(嘉興學院生物與化學工程學院,浙江嘉興314001)
β-熊果苷合成新方法
陳方達,陳耀籠,張洋
(嘉興學院生物與化學工程學院,浙江嘉興314001)
以1,4-苯二酚為原料經選擇性烴化反應、乙?;懊撈S氫解反應得到4-乙酰氧基苯酚,然后與五乙酰葡萄糖進行糖苷化反應,最后脫乙酰保護基制備得到β-熊果苷,總收率34.7%。該方法提高了苯酚單乙酰化的選擇性,簡化了純化操作步驟,提高了產品質量及收率。
β-熊果苷;4-乙酰氧基苯酚;合成
β-熊果苷(β-Arbutin),化學名為4-羥基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(p-Hydroxy-phenyl-β-D-glucopyranoside),結構如圖1所示。研究表明[1],熊果苷通過對酪氨酸酶產生競爭性及可逆性抑制,從而阻斷多巴及多巴醌的合成,進而抑制黑色素的生成,達到祛除色斑和美白效果,并作為一種新型安全有效的美白劑添加于高端化妝品中。
圖1 β-熊果苷的結構
由于受到天然資源的匱乏、提取步驟復雜及提取產率低等原因,β-熊果苷主要通過化學合成法。通用的合成方法有:(1)選擇性保護葡萄糖和1,4-苯二酚上的羥基;(2)通過糖苷化反應制得氧苷;(3)將保護基脫除得到目標產物。文獻報道的用于1,4-苯二酚的保護方法為單乙?;?]、單苯甲酰基[3]或單芐基[4]保護法,其中單乙?;Wo法由于保護基與五乙酰葡萄糖的保護基相同,可在糖苷化反應后一步脫除而最為常用。然而,1,4-苯二酚在進行單乙酰保護時會產生大量的雙乙酰化產物,大大影響產品收率。
本文在研究了1,4-苯二酚結構及反應活性的基礎上,設計了一條新的4-乙酰氧基苯酚的合成方法,進而得到了一條新的β-熊果苷的制備方法。該路線以1,4-苯二酚為原料與氯芐發(fā)生氧烴化反應制備得到4-芐氧基苯酚(2),然后再與乙酸酐發(fā)生氧?;磻玫?-芐氧基苯酚乙酸酯(3),最后常壓下氫解脫去芐基得到4-乙酰氧基苯酚(4)。(4)與全乙酰葡萄糖(5)在三氟化硼乙醚催化下發(fā)生糖苷化反應得到全乙酰熊果苷(6),最后在甲醇-甲醇鈉的作用下脫去乙酰保護基得到目標產物β-熊果苷(1)。
1.1主要原料和實驗儀器
X-6顯微熔點測定儀(北京泰克儀器有限公司,溫度計未校正);INOAVA 400 MHz型核磁共振儀(TMS為內標);試劑均為市售化學純或分析純。
圖2 β-熊果苷合成路線
1.2合成
1.2.14-芐氧基苯酚的合成
在250mL的三口燒瓶中加入11.0 g(0.1mol)對苯二酚,4.0 g(0.1 mol)NaOH及11mL的水,向三口瓶中滴加11.5m L(0.1mol)氯化芐與20 mL乙醇的混合液,滴畢,80℃攪拌回流80 min。冷卻,用稀鹽酸調節(jié)至pH=3。抽濾,濾餅用水洗后,加1mol/L的NaOH溶液200mL,再次抽濾,取濾液用3mol/L的HCl酸化,沉淀抽濾,水洗,干燥得淡黃色固體。用乙醇-水混合溶劑重結晶干燥得淺棕色固體16.2 g,收率為81.0%,熔點為119.8℃~120.6℃。與文獻[5]報道相符。(1H-NMR:DMSO,400 MHz,δppm):4.979(s,2H,-CH2-),6.654~6.830(dd,4H,ArH),7.376~7.410(M,5H,ArH),8.990(s,1H,-OH)。
1.2.24-芐氧基苯酚乙酸酯的合成
在100mL的三口燒瓶中,加入10.0g(0.05mol)4-芐氧基苯酚,25 mL(0.26 mol)乙酸酐,2.1 g碳酸鈉,加熱回流2 h,冷卻,倒入到冷水中,攪拌,抽濾,干燥得淺棕色固體11.8 g,收率為97.5%,熔點為120.1℃~120.5℃。(1H-NMR:DMSO,400 MHz,δppm):2.233(s,3H,-CH3),5.093(s,2H,-CH2-),7.026(s,4H,ArH),7.440(M,5H,ArH)。
1.2.34-乙酰氧基苯酚的合成
在100mL的三口燒瓶中加入6.05g(0.025mol)4-芐氧基苯酚乙酸酯,1.0 g Pd/C,30 mL四氫呋喃,向三口瓶內充滿氫氣,封口后室溫攪拌4 h,過濾,除去反應溶劑,得白色顆粒狀固體3.5 g,收率為92.1%,熔點為60.8℃~62.1℃。與文獻報道[2]相符。(1H-NMR:DMSO,400 MHz,δppm):2.170(s,3H,-CH3),6.689~6.863(dd,4H,ArH),9.120(s,1H,-OH)。
1.2.4五乙酰葡萄糖的合成
在250 mL的三口燒瓶中,加入4.0 g無水乙酸鈉,5.0 g(0.028 mol)葡萄糖,50mL乙酸酐,沸水浴加熱回流3 h,倒入250 mL的冰水浴中冷卻析晶,抽濾,干燥得到淡黃色粗品,用乙醇重結晶得白色固體8.8 g,收率為80.6%,熔點為112.6℃~113.5℃。與文獻報道[6]相符。
1.2.5全乙酰熊果苷的制備
參照文獻[3]報道的方法,向100 mL的三口燒瓶中加入1.0 g(0.0026mol)的五乙酰葡萄糖,0.6 g(0.0039 mol)4-乙酰氧基苯酚,10mL二氯甲烷,1.0 m L三乙胺及1.5 mL三氟化硼乙醚液,30℃~50℃反應18 h。加入20mL水,分取有機層,水洗,加入無水硫酸鎂干燥,減壓蒸干,再用適量甲醇重結晶,得全乙酰熊果苷0.7 g,收率為56.6%,熔點為144.8℃~146℃,與文獻報道相符。(1HNMR:DMSO,400 MHz,δppm):2.011(s,12H,-CH3×4),2.070(s,3H,-CH3),3.611~3.872(m,4H,-CH×4),4.170~4.188(d,1H,-CH),5.256~5.289(m,2H,-CH2),6.689~6.863(dd,4H,ArH)。
1.2.6熊果苷的制備
在100mL的三口燒瓶中,加入4.82 g全乙酰熊果苷(0.01mol),50mL的無水甲醇,50℃溫水浴搖床震蕩溶解,加入1mL 0.2mol/L甲醇鈉的甲醇溶液,保溫震蕩4 h,調節(jié)pH值至中性,減壓除去溶劑,乙酸乙酯重結晶后得白色針狀晶體2.3 g,熔點為196.8℃~198.2℃,收率為84.5%。與文獻報道[2]相符。(1H-NMR:DMSO,400 MHz,δppm):3.130~3.486(m,4H,-CH×4),4.166~4.170(d,1H,-CH),4.756~4.889(m,2H,-CH2),6.582~6.591(dd,4H,ArH)。
在新路線中,由于芐基體積效應的影響,1,4-苯二酚可選擇性高收率地生成單芐基化產物(2),然后再進行乙?;俺好撈S氫解得到4-乙酰氧基苯酚(4),產品純度高,收率高,純化步驟簡單。
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Preparation M ethod ofβ-Arbutin
CHEN Fang-da,CHEN Yao-long,ZHANG Yang
(College of Biologicaland Chemical Engineering,Jiaxing University,Jiaxing,Zhejiang 314001,China)
4-acetoxyphenol was synthesized from hydroquinone through selective alkylation,acetylation and hydrogenolysis reaction.After thatβ-Arbutin was prepared through glycosidation and deprotecttion from 4-acetoxyphenol and pent acetyl-β-D-glucose.Total yield was 34.7%.Themethod improved the selectivity of phenol acetylation,simplifies the operation steps,and improves the quality and yield of the product.
β-arbutin;4-acetoxyphenol;synthesis
1006-4184(2016)9-0029-03
2016-02-24
嘉興學院重點SRT項目(85175050)。
陳方達(1996-),男,本科生。E-mail:897122160@qq.com。