本文将介绍几种合成(R)-(-)-丁酸缩水甘油酯的方法,通过本文的讨论,读者将能够更全面地了解该化合物的合成途径和制备过程。
简介:(R)-丁酸缩水甘油酯作为一种关键的手性原料和合成中间体,在有机化工和制药领域发挥着日益重要的作用。它是合成(S)-缩水甘油的前体,而(S)-缩水甘油则被广泛应用于合成心血管药物、β-阻断剂、L-肉碱、HIV蛋白酶抑制剂、抗病毒药物以及许多具有生物活性的手性内酯和甘油磷脂。此外,(R)-丁酸缩水甘油酯也是某些光电材料和功能高分子材料的重要手性中间体,并在农药、液晶和生物探针等领域得到广泛开发和利用。因此,对于药物中间体(S)-缩水甘油的制备来说,获得(R)-丁酸缩水甘油酯具有非常积极的意义。常见合成方法有:
方法(1)原料不易获得,在进行噁唑烷酮系列化合物的大量研究时,增大了成本。方法(2)只需将2种原料在45℃搅拌,经减压蒸馏一步反应即可得到光学纯的产品,其中所用原料环氧氯丙烷和正丁酸钾可以直接购买,具有操作简便、反应原料简单易得、不发生消旋化、反应收率高的优点,因此目前采用该路线合成(R)-丁酸缩水甘油酯较多。
制备:
1. 用生物酶法拆分外消旋体丁酸缩水甘油酯来制备(R)-丁酸缩水甘油酯。实验方法为:
(1)拆分方法:由0.2 mol/L的NaH2PO4和Na2HPO4按不同比例配制磷酸缓冲液,称取适量酶粉用缓冲液溶解,再加入一定量底物。反应在振荡器中进行。(2)底物转化率的测定方法:酸式滴定法。用移液管量取5.0 mL的反应液用0.1 mol/L的NaOH滴定,酚酞作指示剂,空白对照。根据丁酸的生成量来计算底物的转化率。
(3)对映体过量值的测定方法:用三氯甲烷将反应体系中缩水丁酸甘油酯萃取出来,分离出含酯的三氯甲烷溶液用投影式自动旋光仪测定旋光度,再根据其浓度计算出比旋光[α]=α/cl =2 dm 和对映体过量值ee%=[α]/(-28.4°)。
(4)含酯样品浓度的测定方法:用氯化氢加成法。取5.0 g MgCl2·6H2O,置于雉形瓶中,用移液管加入5.0 mL0.2 mol/L的盐酸的乙醇溶液,振荡使饱和。再加入1.0 mL的含酯的试样,振荡使混和。在室温静置反应30min后加入30 mL蒸馏水使MgCl2完全溶解,加入2滴溴甲酚绿指示液,用0.1 mol/L的NaOH标准溶液滴定到蓝绿色即为终点。空白作对照,计算出样品的浓度。
在磷酸缓冲液体系中缓冲液pH=7.5,底物浓度为 0.4 mol/L,酶用量为30 mg/g(底物),反应时间为4.0 h,反应温度为30 ℃ ,振荡频率为 150 r/min的条件下酶促水解的拆分效果最好,对映体过量值达84.65%,此时的转化率为51.78%。
2. 化学法。将(R)-环氧氯丙烷11.7mL(0.15mol)、正丁酸钾12.5g(0.1mol)加入100mL无水DMF中,再加入10mL聚乙二醇400,控制温度45℃反应24h。用300mL饱和氯化钠水溶液稀释反应液,乙酸乙酯(40mL×3)提取,合并有机相,无水硫酸钠干燥过夜。减压浓缩蒸去溶剂乙酸乙酯,浓缩液减压蒸馏, 收集90℃/2.7kPa的馏分,得到5.7g无色液体,收率39.7 %。
参考文献:
[1]刘长令.噁唑烷酮母环的合成方法[J].精细与专用化学品,2006(01):6-8.
[2]匡春兰,钱俊青,邹小明等.R-丁酸缩水甘油酯的酶法拆分研究[J].浙江工业大学学报,2004(05):87-90+94.
[3]匡春兰. 药物中间体R-丁酸缩水甘油酯的生物法拆分研究[D].浙江工业大学,2004.