張志娜,蘇潔怡,單紹軍* ,2
(1.廣東藥科大學(xué) 醫(yī)藥化工學(xué)院,廣東 中山 528458;2.廣東省化妝品工程技術(shù)研究中心,廣東 中山 528458 )
芝麻酚是一種芝麻油重要的品質(zhì)穩(wěn)定劑,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道芝麻酚具有較強(qiáng)抗氧化活性,是一種安全無(wú)毒的抗氧化劑,同時(shí)能很好的保護(hù)油脂防止被氧化[1]。芝麻酚的抗氧化活性相對(duì)于抗氧化劑丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯和高梁黃酮優(yōu)越,也高于同等濃度的抗氧劑生育酚[2]。同時(shí)它還是一種非常重要的藥物中間體,用于治療抗菌藥、抗癌藥、抗精神失常藥、抗高血壓等藥物的制備,還可用于香精香料的制備以及用于農(nóng)藥增效劑比如除蟲菊脂類農(nóng)藥的生產(chǎn)[3]。
由于芝麻酚的市場(chǎng)需求越來(lái)越大,從植物中提取芝麻酚已經(jīng)難以滿足市場(chǎng)需求。因此芝麻酚的化學(xué)合成方法研究越來(lái)越受到重視,目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)抗氧劑芝麻酚的合成法一般包括3 ,4-亞甲二氧基苯乙酮合成法[4]、胡椒胺氧化法[5-6]和黃樟油素異構(gòu)氧化法[7-8]。3 ,4-亞甲二氧基苯乙酮法一般以鄰苯二酚為原料開始合成,該方法存在工藝路線較長(zhǎng),收率低的不足等問(wèn)題;胡椒胺方法由于在重氮水解步驟中,產(chǎn)生許多副產(chǎn)物,難以分離,使產(chǎn)品質(zhì)量較,而且環(huán)境污染大;黃樟油素異構(gòu)氧化法由于自然資源的制約,又難以滿足需求。作者[9]之前曾經(jīng)以MCPBA為催化劑氧化洋茉莉醛制得芝麻酚,由于MCPBA價(jià)格較貴,本文作者以H2O2為氧化劑代替MCPBA來(lái)氧化洋茉莉醛制得芝麻酚。
本文提出了以3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸為起始原料,經(jīng)過(guò)硝酸銀催化制得洋茉莉醛,接著以H2O2為氧化劑,經(jīng)過(guò)氧化得到芝麻酚的合成路線,其中第二步以H2O2為氧化劑氧化的路線國(guó)內(nèi)首次進(jìn)行報(bào)道。具體合成路線如下圖所示。
1.1.1 試劑
3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸本實(shí)驗(yàn)室自制、 Na2S2O8、AgNO3、H2O2、KHSO4與其它試劑等試劑店購(gòu)得。
1.1.2 儀器
三口燒瓶、回流冷凝管、燒杯等各種玻璃儀器實(shí)驗(yàn)室自有;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;磁力加熱攪拌器(鞏義DF-101K);數(shù)顯顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀 X-4;色質(zhì)聯(lián)用儀 JMS-D300。
1.2.1 洋茉莉醛的制備
在500 mL三口燒瓶中,分批加入9.8g (0.05 mo1) 3,4-二氧亞甲基苯乙醇酸、14.2g (0.06mo1) Na2S2O8、0.067g ( 0.4 mmo1 )AgNO3、150 mL水和 150 mL二氯甲烷, 然后攪拌回流8 h。反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)物置于分液漏斗中靜置分層, 取上層油相。 在該油相中加入氫氧化鈉稀溶液,調(diào)pH值至 7~8,再置于分液漏斗中分層,取上層油相,加入無(wú)水硫酸鈉干燥、過(guò)濾,蒸干溶劑,得洋茉莉醛粗品, 該粗品為淺黃色, 結(jié)晶后得無(wú)色針狀晶體, 稱量得6.8g,收率為91.8%。mp 35~37℃ (文獻(xiàn)[10]為37℃)。
1.2.2 芝麻酚的制備
6g (0.04mol) 洋茉莉醛溶于70 mL甲醇和0.8g硫酸氫鉀的三口燒瓶中,然后加入30%的雙氧水6g (0.053mol),室溫下攪拌反應(yīng)6h。反應(yīng)結(jié)束后用飽和Na2CO3溶液處理到中性,旋干后用50mL二氯甲烷溶解,然后過(guò)濾,濾液用無(wú)水硫酸鈉干燥后蒸去溶劑,得到芝麻酚粗品,該粗品用石油醚重結(jié)晶,得到3.70g 白色晶體,收率為67.1%。mp 64~65℃ (文獻(xiàn)[11]為65℃);m/z : 138,137,107,80,52,39。
6g (0.04mol) 洋茉莉醛溶于70 mL甲醇和0.8g硫酸氫鉀的三口燒瓶中,然后加入30%的雙氧水,室溫下攪拌反應(yīng)6h,結(jié)果如表1所示。
表1 30%雙氧水的用量對(duì)芝麻酚收率的影響
從表1可以看出,雙氧水的用量為6g時(shí),反應(yīng)效果最好,用量過(guò)少,反應(yīng)不完全,產(chǎn)品收率偏低,用量8g時(shí),芝麻酚的收率沒(méi)有明顯變化,因此30%雙氧水的用量為6g時(shí)比較合適。
6g (0.04mol) 洋茉莉醛溶于70 mL甲醇和0.8g硫酸氫鉀的三口燒瓶中,然后加入30%的雙氧水6g (0.053mol),室溫下攪拌反應(yīng),結(jié)果如表1所示。
表2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)芝麻酚收率的影響
從表2可以看出,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,反應(yīng)收率相應(yīng)增加,但是反應(yīng)時(shí)間超過(guò)6h后,芝麻酚的收率基本沒(méi)有變化,因此該反應(yīng)時(shí)間6h比較合適。
本文以3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸為起始原料,首先以硝酸銀為催化劑氧化3,4-亞甲二氧基苯乙醇酸制得洋茉莉醛,然后以30%的雙氧水為氧化劑,經(jīng)過(guò)氧化得到芝麻酚,其中第二步以30%的雙氧水為氧化劑的氧化路線國(guó)內(nèi)還未見有詳細(xì)報(bào)道。該合成方法工藝簡(jiǎn)單,原料易得,產(chǎn)品兩步總收率為61.6%。