对羟基苯甲醇是一种常用的有机合成中间体和医药中间体,它的分子式是C7H8O2,又称为4-羟基苯甲醇,外观呈米色或白色粉末。对羟基苯甲醇主要从天麻和合欢皮中提取,纯净的化合物需要储存在密封容器中,放置在阴凉干燥的地方,远离氧化剂。对羟基苯甲醇可溶于甲醇、乙醇、DMSO等有机溶剂,也可溶于水,但由于对水体具有一定的污染性,因此需要避免直接倾倒,废液处理必须符合规范。
对羟基苯甲醇是一种广泛存在于各种植物中的酚类化合物,也是天麻的主要代谢产物之一。研究发现,对羟基苯甲醇具有多种生物学保护功能,包括抗氧化、抗炎症、抗细胞毒性、抗凋亡和抗伤害感受活性等[1-3]。它能有效抑制肿瘤血管生成和生长,减少海马区神经元细胞死亡,并减轻星形胶质细胞的活化程度。
对羟基苯甲醇是一种醇类有机物,主要用于药物和香料的合成。它是加利车霉素缀合物中的合成试剂,可用于治疗急性髓细胞性白血病;还参与多酚氧化酶催化的酚氧化反应;此外,它还可用于制备抗疟药和多肽。
目前对羟基苯甲醇的制备工艺主要有两种方法:一种是从天麻中提取,虽然对原料要求低,但消耗大量有机溶剂,效率低下,成本较高;另一种是利用化学还原方法,使用硼氢化钠、硼氢化钾等还原性试剂合成对羟基苯甲醇,但这种方法会产生大量无机废料,对环境造成污染,不适合大规模生产。为了解决这些问题,可以采用以氢气为还原剂,在催化剂存在的条件下,通过还原醛来制备醇[4]。这种方法制备的产品纯度高,唯一的副产物是水,符合绿色环保的理念。目前国内外对于对羟基苯甲醛催化还原合成对羟基苯甲醇的工业研究较少,如何研制高活性、高选择性、高稳定性、价格低廉的对羟基苯甲醛催化加氢合成对羟基苯甲醇工艺是解决目前问题的关键。
[1]郭营营, 蒋石, 林青,等. 天麻中对羟基苯甲醇抗血小板聚集的作用及机制研究[J]. 时珍国医国药, 2014, 25(1):3.
[2]蒋石, 刘姗姗, 向彬,等. 对羟基苯甲醇对急性脑缺血损伤大鼠脑内炎症因子的影响[J]. 中成药, 2015, 37(10):4.
[3]朱俊杰, 吴天祥, 吴彩云,等. 对羟基苯甲醇对灰树花产胞外多糖的影响及其发酵动力学[J]. 食品科学, 2016.
[4]陈兴坤, 丁云杰, 翁高翔,等. 一种用于合成对羟基苯甲醇的方法:, CN111450836A[P]. 2020.
天麻(Gastrodia elata Bl)为兰科属多年生草本植物,是传统名贵中药。天麻中含有天麻素、对羟基苯甲醇、多糖、蛋白质、氨基酸以及微量元素等多种成分,其中天麻素、对羟基苯甲醇是天麻的主要药用活性成分,并且是评价天麻质量的关键指标。
目前天麻的质量控制主要采用高效液相色谱(HPLC)法进行含量测定,该方法虽然准确,但样品前处理复杂,耗时耗力,时效性差,操作过程复杂,需各种有机试剂,污染环境,检测成本高,不适用于中药工业中多批次中药材及饮片的快速检测。本文将介绍一种表面增强拉曼散射快速检测天麻中对羟基苯甲醇的方法。
该方法将高锰酸钾在酸性介质中氧化对羟基苯甲醇为对羟基苯甲酸,利用对羟基苯甲酸在酸性条件下荧光弱对SERS影响小的特点,以L-赖氨酸盐酸盐碳点及柠檬酸纳为还原剂及模板剂通过种子法制备金银纳米(Au@AgNPs)粒子,制备的Au@AgNPs作为表面增强拉曼散射(SERS)增强剂,当对羟基苯甲酸与Au@AgNPs复配后,在1605cm-1处产生特征吸收峰,从而建立了羟基苯甲醇的SERS快速检测方法。
1、此方法利用高锰酸钾在酸性介质中快速氧化对羟基苯甲醇为对羟基苯甲酸,以L-赖氨酸盐酸盐碳点及柠檬酸纳为还原剂及模板剂通过种子法制备金银纳米能够显著增强羟基苯甲酸的SERS信号,从而建立对羟基苯甲醇SERS检测新方法;
2、通过对羟基苯甲醇的氧化反应,消除了天麻中共存酚类物质对检测的干扰,包括天麻素,使天麻中对羟基苯甲醇检测具有特异性,同时利用高锰酸钾在酸性介质中强氧化性,使氧化反应在几分钟内完成,同时对羟基苯甲酸在酸性条件下荧光弱对SERS影响小,氧化产物对羟基苯甲酸稳定性高,提高了检测体系的稳定性;
3、本发明建立的对羟基苯甲醇的SERS检测方法,具有高的检测灵敏度,检出限达0.1μg/mL,检测结果与HPLC结果一致,但比HPLC操作简单、速度快及成本低等优势。
[1] 一种表面增强拉曼散射快速检测天麻中对羟基苯甲醇的方法. Patent No. CN117434047A.
对羟基苯甲醛是一种浅黄色或类白色结晶体,微有芳香气味,易溶于热水、微溶于冷水,在丙酮、乙醚、甲醇极性较大的有机溶剂中溶解度很大。由于对羟基苯甲醛具有酚羟基,性质不稳定,故长期保存应该注意低温避光,隔绝空气,防止其氧化变质。
羟基苯甲醛具有一定的抗菌、防腐和除臭作用,因此被广泛用于化妆品、个人护理产品以及医药等领域。它可用于制造香水、肥皂、洗发水、防晒霜等产品,也可用于制备酚醛树脂等化合物。此外,羟基苯甲醛还被用作化学试剂,用于某些化学反应的催化剂.
对羟基苯甲醛在香料方面应用最广泛,主要用作合成香兰素、异香兰素、乙基香兰素以及对羟基苯甲醇、肉桂醛、对乙氧基苯甲醛、覆盆子酮、对甲氧基苯甲醇等重要香料。这些香料可作为增香剂、调味剂用于食品及香精工业,同时还主要用于冰棒、糖果、饼干等食品行业.
对羟基苯甲醛在医药领域的应用也十分广泛,是合成许多活性药物必不可少的中间体。以对羟基苯甲醛为原料合成的对羟基苯甘氨酸,是一个医药中间体,是合成β-内酰胺类半合成抗菌素的侧链,可用于合成阿莫西林,头孢拉啶,头孢曲松钠及羟基EPCP,7ADCA、头孢哌酮等抗生素药物,这些药物广谱抗菌消炎药可有效地治疗胃、十二指肠溃疡等病症。同时对羟基苯甲醛还可用于其他抗生素药物如头孢羟氨苄、羟基氨苄青霉素、羟基苄头饱霉素、甲氧苄啶等的合成.
对羟基苯甲醛在农业方面每年消耗200t以上,是一种广泛应用的农药中间体,主要用于合成属触杀、内吸性除草剂敌草腈和溴苯腈。它们在农业上使用简便,生产工艺较简单,成本不高,是一类很有发展潜力的除草剂.
溴苯腈(bromoxynil),化学名3,5-二溴-4-羟基-苯甲腈,是选择性苗后茎叶处理触杀型除草剂。其主要的除草机制是:抑制植物的光合作用,破坏植物的营养系统,导致植物组织迅速坏死。敌草腈是一种植物芽前除草剂,化学名为2,6-二氯苯甲腈,除本身可用作禾草作物的芽前除草外,亦是另一种除草剂草克乐的合成原料.
近年来对羟基苯甲醛还被广泛地应用于染料、电镀、纺织、化工等行业.
天麻素(Gastrodin)是一种葡萄糖苷,其苷元为对羟基苯甲醇(又称天麻苷元),提取自天麻以及山珊瑚。也可通过曼陀罗花细胞培养物生物转化4-羟基苯甲醛来生产天麻素。
天麻素可恢复大脑皮层兴奋与抑制过程间的平衡失调,具有镇静、安眠和镇痛等中枢抑制作用。
镇静助眠。用于焦虑、紧张、激动及慢性疲劳等引起的失眠和头痛、偏头痛。
天麻素不建议长期吃,长期吃容易出现口鼻干燥、头晕、头昏、胃部不适、失眠、烦躁等症状。
一种天麻素的生产方法,包括以下步骤:
(1)粉碎:将天麻块茎粉碎为粒径小于0.5-1.5cm的细块;
(2)提取:加入天麻细块重量2~4倍的80%乙醇,加热提取,温度控制在80℃,时间控制在1小时,提取2次;
(3)过滤:将提取物过滤,合并滤液;
(4)浓缩:滤液减压回收乙醇,浓缩至相当于生药0.5g/ml,得到天麻素干浸膏。
对羟基苯甲醛是一种在医药、香料、电镀、食品和农药等精细化工产品中广泛使用的有机合成重要中间体。
下面是一种制备对羟基苯甲醛的方法:
1) 制备中间体I:将对甲基苯酚溶液放入石英反应釜中,然后向其中加入过量的50~64%的(NH3)·H2O溶液和适量的甲醇溶液作为催化剂。在8~16℃的温度下,在强光照射下,利用搅拌装置混合搅拌70~90分钟,得到中间体I、甲醇溶液和(NH3)·H2O的混合溶液。
2) 制备中间体II:在步骤1)得到的中间体I、甲醇溶液和(NH3)·H2O的混合溶液中,持续通入浓度为90~98%的氧气,并利用搅拌装置混合搅拌2小时,得到中间体II、甲醇溶液和(NH3)·H2O的混合溶液。
3) 制备对羟基苯甲醛:在4~8℃的低温环境中,向步骤2)得到的中间体II、甲醇溶液和(NH3)·H2O的混合溶液中通入60~78%的硫酸溶液,并利用搅拌装置混合搅拌2小时,得到对羟基苯甲醛、硫酸、甲醇溶液和(NH3)·H2O的混合溶液。
4) 对羟基苯甲醛溶液的除杂:将步骤3)中的对羟基苯甲醛、硫酸、甲醇溶液和(NH3)·H2O的混合溶液加热至72~82℃,搅拌70~90分钟后,甲醇溶液完全挥发,得到对羟基苯甲醛、硫酸和(NH3)·H2O的混合溶液。然后向该溶液中通入92~98%的C2H2O6溶液,并利用搅拌装置混合搅拌20~30分钟,然后置于4~8℃的低温环境中,静置60~80分钟,待其分层完全,将上层的(NH3)·H2O和硫酸溶液倾倒排出,留下对羟基苯甲醛和C2H2O6的混合液。
5) 对羟基苯甲醛溶液的提纯:将步骤4)得到的对羟基苯甲醛和C2H2O6的混合液放入分馏塔中进行3小时的分馏,C2H2O6完全挥发,得到高纯度的对羟基苯甲醛溶液。
[1] [中国发明] CN201810774561.5 一种对羟基苯甲醛的制备方法
对羟基苯甲醛是一种化学物质,化学式为C7H6O2,分子量为122.12。它是一种浅黄色或类白色结晶体,微有芳香气味。对羟基苯甲醛在医药工业和香料工业中被广泛应用,是重要的中间体。工业生产中,常使用苯酚、对甲酚、对硝基甲苯等原料进行制造。虽然原料易得,制造工艺较简单,但收率偏低,成本较高。
对羟基苯甲醛可用于医药、染料和香料等领域。
苯酚和三氯甲烷在碱水溶液中,于60–100℃下加热反应2–4h,可以生成对羟基苯甲醛和邻羟基苯甲醛(俗称水杨醛)。总收率约为50%,对羟基苯甲醛的收率最高仅为17%。
另一种方法是使用苯酚和HCN,在AlCl3存在下,通入干HCl进行催化反应,并在冰水中分解,得到对羟基苯甲醛。这种方法的产品收率较高,如果使用氰化锌代替HCN,则收率几乎达到理论量。
(1)对硝基甲苯氧化还原:将对硝基甲苯与乙醇溶剂和表面活性剂按一定比例混合,在80–85℃下滴加多硫化钠水溶液,反应2–3 h。然后用水蒸气蒸馏除去对硝基甲苯和对氨基甲苯,再用乙醚萃取得到对氨基苯甲醛。这种方法的反应转化率和收率均在90%以上。
(2)重氮化和水解:将对氨基苯甲醛用40%硫酸处理,在0–3℃下加入30%亚硝酸钠溶液,反应30 min左右,用少量尿素分解过量亚硝酸钠,得到对氨基苯甲醛重氮盐溶液。此溶液在硫酸存在下水解,温度80–85℃,时间30 min左右。最后通过提取、纯化和干燥得到含量大于98%的对羟基苯甲醛。
将对甲酚、氢氧化钠和甲醇加入不锈钢压力釜,搅拌至完全溶解后,加入醋酸钴将反应釜密闭,升温至55℃开始通入氧气,使釜内压力保持在1.5 MPa条件下反应8–10 h。反应过程中需要严格控制通氧速率,并配备盘管冷却系统,以保持反应温度在60℃左右。反应结束后,将物料放入初蒸釜,蒸去溶剂甲醇回收利用,然后加水溶解后加入盐酸进行盐析。最后通过离心过滤和真空烘干得到含量大于98%的对羟基苯甲醛。
4,4'-二羟基二苯甲酮是一种白色结晶粉末,广泛应用于医药、染料、农药和紫外线吸收剂等领域。本文将简要介绍其制备方法。
本研究提出了一种制备4,4'-二羟基二苯甲酮的方法。在有机溶剂中,通过在催化剂存在下将对羟基苯甲酸苯酯搅拌升温至70~170℃,保持反应温度3~20小时,分离生成物并进行重结晶,最终得到4,4'-二羟基二苯甲酮。相比现有技术,本方法具有以下优点:(1)利用对羟基苯甲酸甲酯重排制备4,4'-二羟基二苯甲酮,扩大了可用催化剂的种类,解决了催化剂用量大、磷酸废液难以处理的问题,从而降低了生产成本并简化了工艺。(2)该方法具有高收率,适用于工业化大规模生产。
图1 4,4'-二羟基二苯甲酮的合成反应式
(1)对乙酰氧基苯甲酸
将对羟基苯甲酸、醋酐和催化剂加入烧瓶中,加热反应后进行冷却结晶,最终得到对乙酰氧基苯甲酸。
(2)对乙酰氧基苯甲酰氯
将对乙酰氧基苯甲酸与氯化亚砜在反应瓶中反应,经过蒸馏得到对乙酰氧基苯甲酰氯。
(3)对乙酰氧基苯甲酸苯酯
在冰水浴条件下,将苯酚、吡啶和对乙酰氧基苯甲酰氯反应,经过洗涤和干燥得到对乙酰氧基苯甲酸苯酯。
(4)对羟基苯甲酸苯酯
将对乙酰氧基苯甲酸苯酯与甲醇和氨水反应,经过萃取和重结晶得到对羟基苯甲酸苯酯。
(5)4,4'-对二羟基苯甲酮
将对羟基苯甲酸苯酯与甲磺酸在二硫化碳中反应,经过洗涤和重结晶得到4,4'-对二羟基苯甲酮。
[1]Rep.Inst.chem.Res.Kyoto Univ.Chem.Abstr., , vol. 14, p. 29,30