异山梨醇二甲醚,又称为二甲基异山梨醇(DMI),是一种无色油性液体。它在中性条件下非常稳定,并具有吸湿性。由于其与许多有机溶剂互溶,因此常被用作溶剂。DMI能够促进活性组分渗透到皮肤的表皮层,充分发挥其效用。因此,它主要应用于药物和化妆品领域。
异山梨醇二甲醚是通过对异山梨醇进行甲基化反应得到的。常用的甲基化试剂包括硫酸二甲酯、碳酸二甲酯和氯甲烷。
然而,使用硫酸二甲酯合成异山梨醇二甲醚时,收率较高,可达70%以上,但硫酸二甲酯是一种剧毒化学品,对操作人员健康有害。而使用碳酸二甲酯合成二甲基异山梨醇时,转化率较低,最高只有89%,且产物中异山梨醇二甲醚与单甲醚的重量比为59:41,因此不是合成二甲基异山梨醇的理想原料。
为了优化合成异山梨醇二甲醚的工艺,降低生产成本并减少环境污染,我们提出了以下改进步骤:
在该工艺中,可选用氢氧化钠、氢氧化钾或甲醇钠作为碱,季铵盐类或季鳞盐类相转移催化剂作为相转移催化剂。溶剂采用烷基封端的低分子量聚醚,其结构式如下:
其中,R1、R2是直链或支链烷基,可以相同或不同,烷基含有1-15个碳原子;R3、R4为氢原子或甲基;m+n为4-15的整数。
简介:异甘草素是从红血藤、肉豆蔻、甘草等植物根茎中提取得到的异黄酮类化合物,。作为甘草的有效成分,它具有抗肿瘤、解痉、抗氧化、保护肝脏、抗艾滋病、抗糖尿病并发症、抗溃疡、抗炎、抗菌、预防动脉粥样硬化等药理作用。 但该成分溶解度较差,从而影响其口服吸收。目前,对异甘草素相关制剂的研究主要有脂质体、聚乳酸纳米粒、微乳等,但存在制备过程繁琐、包封率和载药量低等缺点。
Chin等报道了甘草的根和茎对过氧化亚硝酸根的抗氧化性,发现异甘草素是最有潜力的抗氧化试剂,同时也发现其可以抑制1,2-二甲基肼诱导的结肠癌和肺癌;Aida等研究发现 异甘草素可抑制醛糖还原酶,减少红细胞中山梨醇的聚积,有益 于糖尿病的治疗;Shigeo等[4 研究发现异甘草素有抗溃疡与解痉 作用,可以抑制单胺氧化酶,从而可治疗抑郁性精神病;异甘草素 的抗肿瘤作用是近年来的研究热点,如Hsu等报道了异甘草素通过抑制p53的干预途径抑制肝癌细胞的增值;张晶等经体内外研究发现,异甘草素对人宫颈癌细胞增殖有明显的抑制作用;Kanazawa等通过研究发现异甘草素对DU145和LNCa P 等前列腺癌细胞具有显著的体外抑制活性;此外,近几年,研究者还发现异甘草素可抑制免疫缺陷病毒HIV,其抗艾滋病毒活性为甘草酸的15~100倍。
1.合成
1.1 传统工艺:异甘草素的合成通常是用经典的查尔酮合成方法-Claisen-Schmidt反应,即以碱做催化剂在乙醇溶液中,通过醛酮缩合得到。但合成所用溶剂的性质和浓度对反应的结果会产生很大影响,且反应时间较长;同时在碱性条件下,酚羟基易被氧化,导致该类反应收率大大降低。
1.2 有研究人员对传统方法进行了优化。
1.2.1 异甘草素的合成
首先由1,3-苯二酚合成2,4-二羟基苯乙酮,然后将其和4-羟基苯甲醛用自制的氯甲基甲醚保护,制备得到相应的被保护的酮和醛,接着发生羟醛缩合反应制备得到含保护基的查尔酮,最后在酸性条件下脱除保护基,得到异甘草 素。反应方程式如图1所示。
1.2.2 2,4-二羟基苯乙酮(Ⅱ)的制备
将干燥过的11.10 g 间苯二酚和7.80 g无水Zn Cl2粉末加入到盛有12 ml冰醋酸的 50 ml烧瓶中,加热搅拌,控制温度在110~115℃,反应2 h,冷却 后得到粘稠液体,用吸管将粘稠液体滴入30 ml冰水中,即有橘红色固体析出,抽滤,用冰水洗涤,100℃干燥,得橘红色固体10.6 g,产率70%,mp:143~145℃。
1.2.3 2-羟基-4-甲氧甲氧基苯乙酮(Ⅲ)的制备
在250 ml圆底烧瓶中加入6.11 g(40.4 mmol)Ⅱ、28.80 g(208 mmol)无水 K2CO 3 和50 ml无水丙酮,加热搅拌使物料混合均匀,回流后缓慢滴加由16 ml(208 mmol)氯甲基甲基醚和20 ml无水丙酮组成 的混合液,滴加完毕后继续回流5 h,TLC跟踪反应至原料点消失,滤除固体杂质,用少量丙酮洗涤固体,合并滤液,减压蒸除溶 剂,剩余物以V(乙酸乙酯):V(石油醚)=1∶7为洗脱剂,硅胶柱 层析得到油状液体Ⅲ6.02 g,收率76.2%。
1.2.4 4-甲氧甲氧基苯甲醛(Ⅳ)的制备与化合物Ⅲ的合成方法相同,黄色油状物,产率90%。
1.2.5 2'-羟基-4,4'-二甲氧甲氧基查尔酮(Ⅴ)的制备
在N2 流保护的圆底烧瓶中加入2.40 g(10 mmol)Ⅲ和3.34 g(20.0mmol)Ⅳ,在搅拌下滴加5 ml 40%Ba(OH)2的乙醇溶液,78℃ 下回流搅拌24 h,该混合物用盐酸调节pH值为5,用醋酸乙酯萃 取3次(30 ml×3),无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸除溶剂,剩余物以V(醋酸乙酯):V(石油醚)=1∶3为洗脱剂,硅胶柱层析得到油状液体黄色油状物Ⅴ3.02 g,收率86%。
1.2.6 异甘草素(Ⅰ)的制备
取362 mg(1.0 mmol)Ⅴ,加入35 ml甲醇,加热回流后滴加15 ml 3 mol·L-1 的盐酸溶液,20 min 后停止反应,减压蒸除大量甲醇后,调节pH值至5,用乙酸乙酯萃取3次(30 ml×3),合并滤液,用15 ml水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压蒸除溶剂后得黄色固体326 mg,用含水乙醇重结晶得到黄色针状固体,收率90%,mp:198~200℃(乙醇-水)。
参考文献:
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