目前临床应用的非甾体类抗炎药物主要是有机酸类,如阿司匹林、吲哚美辛和保泰松等,这些药物因抗炎靶点不明确、用药周期长、抗炎效果不佳、病人耐受性差及少许毒副作用在实际应用中也受到极大限制。因此,发现新型非甾体类抗炎药物已成为当前糖尿病并发症预防和治疗的重要任务。没食子酸甲酯(Methyl gallate,MG)是从没食子酸中分离提取的一种主要活性成分,文献记载具有抗炎、抗过敏、抗病毒及抗哮喘等药理活性[1]。
图1 没食子酸甲酯的合成路线
方法一:将没食子酸(60克,353毫摩尔)溶于甲醇(600毫升)中,向其中加入浓硫酸(18毫升),将混合物回流搅拌1.5小时。将反应容器冷却至室温,并在0-5℃下用饱和碳酸氢钠溶液中和反应混合物。然后,在减压下除去有机溶剂。将浓缩的残留物溶于乙酸乙酯中,用饱和碳酸氢钠溶液和饱和盐水溶液洗涤,用无水硫酸镁干燥并浓缩,得到没食子酸甲酯。该化合物在没有进一步纯化的情况下用于下一步反应。产率63克,97%。合成路线如图1所示[2]。
方法二:将没食子酸(17.6mmol)溶于甲醇(50mL)中。向溶液中加入H2SO4水溶液(2mL)。将混合物在80°C下回流搅拌12小时。通过TLC(EtOAc:正己烷=1:1)确认反应结束。将混合物蒸发成粗固体。用EtOAc萃取后,用饱和NaHCO3水和蒸馏水洗涤溶液。用硫酸镁干燥溶液。蒸发溶液。通过硅胶柱色谱法(EtOAc:正己烷=1:1)纯化产物得到没食子酸甲酯。合成路线如图2所示。
图2 没食子酸甲酯的合成路线
将酚酸(1.0mmol)溶于离子液体(2ml)中,并加入NaHCO3(1.2mmol)。将反应混合物搅拌10-15分钟。将硫酸二烷基酯(1.0mmol)或卤化烷基酯(1.5mmol)逐滴加入反应混合物的悬浮液中,并在40℃下搅拌15-20分钟。通过薄层色谱法(TLC)监测反应的进展,反应完成后,用乙酸乙酯(3×3ml)提取产物,然后用5%NaHCO3和5%NaCl洗涤有机层并干燥(anhy.Na2SO4)。在减压下浓缩乙酸乙酯层,得到所需产物。将剩余的离子液体溶解在CHCl3中并过滤以除去不溶性NaHCO3和沉淀的卤化钠。产率84%。合成路线如图2所示。
[1]陈慧珍,邱胤达,陈英英,舒升,陈显鑫,李校堃.没食子酸甲酯类似物的设计、合成及体外抗炎活性研究[J].广东化工,2018,45(14):17-18+31.
[2]Singh, Pradeep Pratap; et al. Chemoselective esterification of phenolic acids in the presence of sodium bicarbonate in ionic liquids. Synthetic Communications (2008), 38(6), 928-936.
没食子酸甲酯(Methyl gallate)是一种白色单斜棱状结晶,化学式为C8H8O5。它能溶于热水、乙醇和乙醚。
没食子酸甲酯
没食子酸甲酯 (MG) 与其它没食子酸烷醇酯一样, 对血小板聚集有对抗作用, 对心脑血管梗塞, 短暂性局部缺血, 过敏及哮喘等有治疗作用。它通过多种途径和靶点发挥药理作用,例如PI3K/Akt、ERK1/2、Caspase、AMPK/NF-κB、Wnt/β-连环蛋白、TLR4/NF-κB、MAPK、p53、NLRP3、ROS、EMT等,显示出作为抗癌治疗前瞻性辅助药物的潜力 。MG又可作卤化银彩色照相光敏材料, 植物生长调节剂, 金属材料腐蚀抑制剂, 头发调理剂等。值得一提的是MG具有抗病毒作用, 对Ⅱ-型单纯疤疹效果明显, MG可作制备内皮拮抗药的中间体, 随着研究的深入, MG的应用范围一定会扩大, 值得进一步探讨[1].
对于MG的合成传统的合成方法是以浓硫酸为催化剂, 存在反应时间长, 副反应多、收率低、产品颜色深、对设备腐蚀严重、三废污染大等缺点。而且由于浓硫酸具有强氧化性, 没食子酸又具邻二酚结构更易氧化, 发生副反应。因此, 人们寻求以优良固体催化剂代替浓硫酸。宋冠姬[1]采用自制的壳聚糖硫酸盐催化剂, 具有较强的酸性和催化活性、选择性好、再生速度快、对设备腐蚀性小、不污染环境。合成分为两步,第一步为催化剂的制备,第二步为利用第一步制备的催化剂催化没食子酸和甲醇酯化反应得到没食子酸甲酯。
第一步:催化剂的制备方法
将壳聚糖用3%乙酸溶解后, 加入稀硫酸, 生成沉淀, 抽滤, 洗涤至中性, 再用乙醇、丙酮脱水。在60℃下减压干燥得催化剂。
第二步:没食子酸甲酯的制备方法
在一个250 mL四口瓶中, 分别装上温度计, 内装4A分子筛的恒压漏斗, 其上部装冷凝器, 按比例加入没食子酸、甲醇、催化剂、在65~70℃范围内进行回流反应。酯化反应后, 先减压蒸出部分甲醇, 降温即可析出没食子酸甲酯粗品。再用一定量的乙醇溶液重结晶后, 在一定温度下降温即可析出白色颗粒状状晶体。产品外观为白色颗粒状结晶, m.p.201.1.0~202.6℃, HPLC分析含量为99.9%。红外光谱数据为1674.96, 30301262.39, 1204.22, 1036.44;2950;3409.71-3326.53;1204.60;1613.46, 1514.06, 1463.60;879.51, 806.74, 773.41, 752.71。
采用HPLC方法进行没食子酸甲酯(MG)含量测定实验,UV特征吸收波长为279 nm。试验结果表明,色谱峰面积与试样溶液浓度的关系遵从比耳定律。运用统计学方法对测定值进行了分析研究,测量值数据的分布具有正态性;测量值的标准偏差S=0.02%,符合B级精密度水平;两个实验室的测量值数据通过了F检验和t检验,无明显差异。由此表明,测量方法具有高精密度和准确度。该方法具有操作较为简便快捷、分析成本低廉、测定值稳定等特点[2].
[1]宋冠姬,安永生.新型催化剂在没食子酸甲酯合成中的应用[J].黑龙江科技信息,2015,(26):116.
[2]吴冬梅,陈笳鸿,汪咏梅,等.HPLC法测定没食子酸甲酯含量的研究[J].生物质化学工程,2010,44(06):6-9.
羟乙酸甲酯是一种具有独特分子结构的乙醇酸酯化合物,具有醇和酯的化学性质,广泛应用于化工、医药、农药、饲料、香料及燃料等领域。本文将介绍羟乙酸甲酯的制备方法以及其应用。
制备羟乙酸甲酯的方法如下:将硝酸银、硝酸钯、钼酸铵溶液与二氧化硅、ZSM-5混合,经过一系列处理步骤得到草酸酯合成乙醇酸酯催化剂CA29。将催化剂装入反应器中,进行还原和接触反应,最终得到含有羟乙酸甲酯的产物。
通过羟乙酸甲酯、苯甲醛和对甲氧基苯胺等原料,经过一系列反应步骤,可以制备多西他赛侧链。该方法具有反应条件温和、操作简便、对映选择性良好和高产率等优点,适合工业化生产。
通过将羟乙酸甲酯、硅酸四乙酯、水杨酸异戊酯、没食子酸甲酯和聚氨酯弹性体等原料混合,经过密炼、加入其他添加剂和热熔挤出等步骤,可以制备耐高温耐拉伸绝缘材料。该材料具有优异的性能,适用于特殊环境下的绝缘应用。
[1] [中国发明] CN201910634941.3 一种生产乙醇酸酯的方法
[2] CN201110295477.3一种多西他赛手性侧链中间体的制备方法
[3] CN201711173026.6一种耐高温耐拉伸绝缘材料的制备方法
在化妆品领域,十二烷基没食子酸酯扮演着重要的角色,其作为一种常见的抗氧化剂,被广泛用于护肤品、彩妆和个人护理产品中,为其提供了良好的稳定性和质地。
1. 什么是十二烷基没食子酸酯?
没食子酸十二酯,也被称为没食子酸十二酯,是一种存在于一些食品和化妆品中的化合物。它是十二醇和没食子酸的酯。它可以在植物中自然发现,如Alchornea glandulosa,但也可以在商业上合成生产。其常作为抗氧化剂,这意味着它有助于防止变质和延长产品的保质期。作为食品添加剂,被美国食品和药物管理局(FDA)认定为安全(GRAS),并被欧盟批准用于食品中。其上市编号为E312。你可以在植物油、脂肪、奶酪和土豆泥等食物中找到它。
2. 十二烷基没食子酸酯的抗氧化活性
酚类抗氧化剂的分子结构如图所示。与其他酚类一样,烷基没食子酸酯、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、BHA和BHT的抗氧化作用主要依赖于它们清除自由基的能力。与生育酚、抗坏血酸和其他抗氧化剂相比,这些酚衍生物的抗氧化特性在烹饪过程中不会丧失。根据FDA的规定,这些抗氧化剂可以单独或两种或两种以上的抗氧化剂组合添加到食品中,根据食品中脂肪或油含量的重量,添加量可达0.02%。
十二烷基没食子酸酯具有有效的断链和预防抗氧化活性。邻苯三酚部分负责这两种活动。十二烷基(十二烷基)没食子酸酯防止黄嘌呤氧化酶产生超氧化物自由基,这种活性来自于其抑制黄嘌呤氧化酶的能力。根据Lineweaver - Burk图,发现十二烷基没食子酸酯是非竞争性的超氧阴离子生成抑制剂。没食子酸十二酯也能抑制尿酸的形成。Lineweaver - Burk图分析了抑制动力学,发现没食子酸十二酯是这种氧化的竞争性抑制剂。铁(III)?腺苷5′-二磷酸/还原性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸诱导的线粒体脂质过氧化作用被十二烷基没食子酸酯抑制,而其母体没食子酸没有表现出这种抑制活性。没食子酸十二酯保护线粒体功能和人体红细胞免受氧化应激,但没食子酸几乎没有作用。疏水十二烷基主要与预防抗氧化活性有关。
3. 十二烷基没食子酸酯在化妆品中的好处
(1)十二烷基没食子酸酯的抗衰老特性
作为一种抗氧化剂,十二烷基没食子酸酯可以对抗自由基,这种不稳定的分子会破坏皮肤细胞,导致皱纹和细纹。通过中和这些自由基,十二烷基没食子酸酯有助于保护你的皮肤,促进光滑,更年轻的外观。但研究仍在进行中。
(2)对抗痤疮
具有抗菌特性,有助于减少堵塞毛孔并导致痘痘的细菌。十二烷基没食子酸酯除了具有有效的抗氧化活性外,还具有对革兰氏阳性细菌的特异性抗菌活性。时间杀伤曲线研究表明,该两亲性没食子酸酯对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株具有杀菌活性。十二烷基(十二烷基)没食子酸酯抑制全细胞耗氧和NADH在膜制备中的氧化。这种没食子酸酯的抗菌活性部分来自于它抑制膜呼吸链的能力。就烷基没食子酸酯而言,它们的抗菌光谱和效力部分取决于分子的疏水部分。
此外,没食子酸十二酯可以调节皮脂的产生,皮脂是一种油性物质,当皮脂分泌过多时会导致痤疮。
4. 十二烷基没食子酸酯在化妆品中的应用
(1)保湿霜和精华液中的十二烷基没食子酸酯
没食子酸十二酯有助于延长油性保湿霜和精华液的保质期,防止它们变质。这确保了产品的功效,并防止潜在的皮肤刺激。此外,一些研究表明,十二烷基没食子酸酯可能提供温和的抗菌特性,可能有助于防止这些产品中的细菌生长。
(2)彩妆产品中的没食子酸十二酯
没食子酸十二酯可以在一些化妆品中找到,尤其是像口红和面霜这样的油性产品。它起到抗氧化剂的作用,防止化妆品因氧化而分解或变色。随着时间的推移,这有助于保持产品的一致性、颜色和整体质量。
(3)抗衰老霜中的十二烷基没食子酸酯
虽然研究仍在进行中,但一些研究表明,没食子酸十二酯可能对抗衰老面霜有潜在的好处。它的抗氧化特性可能有助于清除自由基,而自由基会导致皮肤老化。然而,需要更多的研究来证实这些效果,并确定局部应用的最佳浓度。
5. 十二烷基没食子酸酯用于化妆品安全吗?
没食子酸十二酯在化妆品中用作抗氧化剂的成分。它有助于防止产品中的油脂变质。虽然总体上是安全的,但有一些事情需要考虑:
(1)潜在过敏原
没食子酸十二酯可引起某些人的过敏性接触性皮炎。这是一种接触该物质后可能出现的皮疹。过敏性接触性皮炎的症状包括发红、瘙痒、肿胀和起泡。如果你在使用含有没食子酸十二酯的化妆品后出现任何这些症状,请停止使用并去看医生。
(2)有限的研究
关于没食子酸十二酯的安全性的研究有限,特别是在化妆品中使用时。需要更多的研究来确定接触这种成分的长期影响。
(3)注意事项
没食子酸十二酯通常在化妆品中以极低浓度使用。如果你是敏感皮肤,你可能更容易对没食子酸十二酯产生反应。如果你担心没食子酸十二酯或任何其他化妆品成分,你可以在全身使用之前,在皮肤的一小块区域进行贴片测试。要做斑贴试验,将少量产品涂抹在前臂内侧,等待24小时。如果您有任何发红、瘙痒或灼烧感,请停止使用该产品。
6. 十二烷基没食子酸酯还在哪里发现?
(1)食品中的十二烷基没食子酸酯
没食子酸十二酯是一种许可的食品添加剂,它的作用是抗氧化剂和防腐剂,特别是在油基食品中。以下是它的作用:
防止变质:十二烷基没食子酸酯延缓食物中脂肪和油的氧化,延长其保质期,防止它们变质。这可以防止变质脂肪带来的异味和潜在的健康风险。
保护味道和颜色:氧化可以改变食品的味道和颜色。十二烷基没食子酸酯有助于保持所需的风味轮廓和视觉吸引力的食物含有脂肪和油。
(2)没食子酸十二酯在某些食品中有特殊用途
奶酪:奶酪中的十二烷基没食子酸酯有助于防止高脂肪奶酪的变色和风味变化。
土豆泥:没食子酸十二酯可以用来防止土豆泥随着时间的推移而变褐。
人造黄油:在一些国家,十二烷基没食子酸酯被批准用于人造黄油,以保持其质量和防止氧化。
(3)探索没食子酸十二酯在各行业中的多功能性
没食子酸十二酯的抗氧化特性使它的用途超越了化妆品和食品:
药品:可在某些药物中用作抗氧化稳定剂。
工业应用:没食子酸十二酯可以作为抗氧化剂在各种工业产品中,如塑料和橡胶,防止氧化降解。
7. 十二烷基没食子酸酯与其他成分相比
十二烷基没食子酸酯是化妆品和食品中使用的大量抗氧化剂中的一种成分。与其他抗氧化剂相比,没食子酸十二酯具有独特的优势。一个关键的优势是它的有效性。没食子酸十二酯在防止变质和保鲜方面表现优异。此外,与一些刺激性防腐剂相比,它可能会提供更温和的效果,潜在地减少对皮肤的刺激。然而,一些研究表明有潜在的过敏反应,强调需要进一步研究其利弊。
8. 没食子酸丙酯对身体有什么作用?
没食子酸丙酯、没食子酸辛酯和十二烷基没食子酸酯都是自 1947 年以来使用的抗氧化剂,用于防止可能导致产品变色和异味的不饱和脂肪酸变质。根据 Hausen 和 Beyer 的说法,十二烷基没食子酸酯具有最大的致敏潜力,没食子酸丙酯是化妆品行业中最常用的没食子酸酯。没食子酸丙酯是一种常见的食品添加剂,具有抗氧化剂的作用。这意味着它有助于防止脂肪和油变质。虽然人们普遍认为它是安全的,但一些研究表明,它可能对身体有复杂的影响。没食子酸丙酯在肠道中被吸收,并以各种方式与我们的系统相互作用,但需要更多的研究来充分了解其长期影响。
9. 结论
十二烷基没食子酸酯在化妆品中的广泛应用展现了其在美容产品中的重要性和多功能性。作为一种稳定性高、质地细腻的成分,它为化妆品的质量和效果提供了可靠的支持。然而,对其潜在的环境和健康影响仍需持续关注和研究,并寻求更加环保和安全的替代品。通过不断的创新和监管,我们可以确保化妆品行业在保障消费者需求的同时,也能保护环境和健康。
参考:
[1]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12033824/
[2]https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/dodecyl-gallate
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Dodecyl_gallate
[4]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Dodecyl-gallate
引言:
没食子酸一水合物是一种化学物质,具有多种重要的用途。其在工业生产、科学研究和医药领域都有广泛的应用。本文将深入探讨没食酸一水合物的广泛用途及其在各个领域的巨大潜力,以便读者更全面地了解这一化合物在不同领域中的重要性和价值。
1. 没食酸一水合物是什么?
没食酸一水合物,又称没食酸水合物、3,4,5-三羟基苯乙酸一水合物,化学式为C7H6O5·H2O,是一种白色结晶或粉末状物质,无臭,味微酸。它易溶于水,在乙醇、丙酮等有机溶剂中也有一定溶解度。
没食子酸一水合物是一种抗氧化剂,CAS 编号为 5995-86-8。该产品与氯化铁反应,产生蓝黑色。它用作食品和饮料产品的抗氧化剂。没食子酸一水合物用于各种食品和饮料应用,包括醋、葡萄酒、热巧克力和白茶。没食酸一水合物具有一定的抗菌、消炎、止血等作用,常用于治疗腹泻、痢疾、胃肠出血等疾病。没食酸一水合物可用作鞣革剂、染料助剂、分析试剂等。没食酸一水合物用途广泛,是一种重要的化学品。
2. 药用行业应用
没食子酸是一种存在于多种食物和草药中的多酚。多项研究表明,没食子酸具有神经保护和抗氧化特性,可成为治疗癌症、心血管疾病、神经退行性疾病、脂肪肝疾病等多种疾病的有希望的候选药物。没食子酸的作用是保护细胞免受生物系统中经常遇到的活性物质引起的氧化损伤,包括羟基、超氧化物和过氧化物以及非自由基、过氧化氢和次氯酸。然而,其诱导细胞凋亡的能力主要与其促氧化作用有关,而不是抗氧化作用。
3. 化妆品和护肤品行业应用
(1)抗氧化剂
没食子酸一水是一种有效的抗氧化剂,可以帮助保护皮肤免受自由基损伤。自由基是一种不稳定的分子,会导致皱纹、细纹和其他老化迹象。通过中和自由基,一水没食子酸可以帮助保持皮肤年轻。
(2)抗炎
没食子酸一水化物也可能具有抗炎特性。这可能对痤疮或玫瑰痤疮等以炎症为特征的疾病有益。
(3)抗菌
一些研究表明一水没食子酸可能具有抗菌特性。这可以帮助减少皮肤上细菌的生长,而细菌的生长会导致痘痘和其他问题。
4. 食品和饮料行业应用
在食品工业中,作为一种天然的抗氧化物质,其可有效防止自由基的产生及细胞膜的受损。因此没食子酸一水合物可广泛用于生产抗氧化食品。
(1)在食品抗氧化剂中的应用
没食子酸及其衍生物特有的分子结构使其易被氧化,尤其是在碱性或酶存在的条件下会加速氧化,消耗环境中的氧,从而使生物组织得到保护。在食品行业中,特别是油脂类食品中没食子酸及其衍生物可作为良好的抗氧化剂,与市场上合成的抗氧化剂(如丁基羟基茴香醚)相比,没食子酸属于天然抗氧化剂,且无致癌性。食品级没食子酸还可用作葡萄酒防腐剂。此外,与维生素E或甘草复配使用,还可有效提高棕榈油的热稳定性。
(2)在食品包装中的应用
可食性膜是一种有别于传统食品包装膜的新型包装材料,而没食子酸因其抗菌、抗炎等特点,尤其被可食性膜研究人员青睐。研究发现,没食子酸结合壳聚糖进行可食性膜的制备,不仅能有效解决“白色污染”的环境问题,还能在一定程度上提升食品的品质,延长货架期。
5. 工业用途
(1)还原剂
没食子酸一水合物可以作为还原剂,用于合成纳米材料。例如,通过氯化亚锡为前体盐,采用沉淀法可以合成氧化锡(SnO2)纳米粒子。该方法具有操作简单、产率高等优点。
Di Huo等人采用简单、可重复的水热合成方法,以没食子酸为还原剂合成了二维Bi2Se3纳米片。研究发现,没食子酸能有效将Se4+还原为Se2?,并形成Bi2Se3。保持没食子酸与前驱体元素(Bi+Se)的摩尔比为1:1(或更高)以及使用强碱性溶液的反应条件是合成高纯度结晶Bi2Se3纳米片的关键。此外,通过添加适量的Triton X-100,可以轻松制备出由十几纳米厚度的纳米片组成的花状Bi2Se3。该研究为可控合成超薄Bi2Se3纳米片提供了一种新方法。
(2)酸性试剂
没食子酸一水合物具有显著的酸性,可以和碱性物质发生中和反应得到相应的有机盐。这一性质使其在有机合成中具有重要的应用。例如,没食子酸钠盐可以作为缓冲剂,用于调节溶液的pH值。
(3)烷基化试剂
苯环上的酚羟基和结构中的羧基可以和在弱碱性条件下和碘甲烷等卤代烃发生烷基化反应。这一性质可以用于合成新的有机化合物。例如,没食子酸甲酯是一种重要的香料,可以用作食品添加剂和医药中间体。
(4)分析试剂
没食子酸一水合物还可以用作分析试剂。例如,它可以用于光度法测定铈、钛、磷酸盐和亚硝酸盐。此外,它还可用作电化学分析中的去极剂。
(5)其他应用
没食子酸一水合物还用于制造墨水及照相业。没食子酸是铁胆墨水的重要成分,铁胆墨水是 12 至 19 世纪欧洲书写和绘画的标准墨水,其历史可以追溯到罗马帝国和死海古卷。老普林尼(公元 23-79 年)描述了使用没食子酸作为检测铜绿掺假的方法,并写道它被用来生产染料。将橡树上的胆汁(也称为橡树苹果)压碎并与水混合,产生单宁酸。然后可以将其与绿矾(硫酸亚铁)混合——通过让泉水或矿井排水中饱和的硫酸盐水蒸发获得——以及来自金合欢树的阿拉伯胶;这种成分的组合产生了墨水。
6. 结论
通过本文的介绍,我们可以清楚地了解到没食子酸一水合物在多个领域中的重要用途。作为一种多功能的化合物,它在工业、科学和医药等各个领域都发挥着重要的作用。无论是作为还原剂、分析试剂,还是在墨水制造和照相业中的应用,没食子酸一水合物都展现出了其独特的价值和潜力。随着科学技术的不断发展和应用领域的拓展,相信没食子酸一水合物将会继续发挥着重要的作用,并为人类社会的发展做出更大的贡献。
参考:
[1]https://www.ulprospector.com/en/asia/Food/Detail/17115/428586/Gallic-Acid-Monohydrate
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Gallic_acid
[3]https://www.frontiersin.org/journals/pharmacology/articles/10.3389/fphar.2018.01486/full
[4]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33212373/
[5]https://www.paulaschoice.com/ingredient-dictionary/ingredient-gallic-acid.html
[6]https://drugs.ncats.io/substance/48339473OT
[7]https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ra/d2ra01129h
[8]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24721416
2-氟-6-羟基苯甲酸甲酯是一种医药中间体,可以通过一种简单的方法制备。首先,将没食子酸与甲醇反应,然后经过硫酸二甲酯醚化处理得到三甲醚取代的苯甲酸甲酯。接下来,使用复合试剂ZnCl2/CH3CH2COOH进行反应,可以选择性去除甲醚,从而得到高收率的2-氟-6-羟基苯甲酸甲酯。
方法一:在氮气保护下,将没食子酸溶解在甲醇中,然后滴入催化剂的浓硫酸。在回流条件下反应8小时后,将氢氧化钠溶液和硫酸二甲酯交替滴加进反应器,反应完毕后调至强碱性并继续反应8小时。最后,用氯仿进行萃取、无水硫酸钠干燥、蒸发溶剂等步骤,得到白色固体2-氟-6-羟基苯甲酸甲酯,收率为95%。
方法二:在氮气保护下,将苯甲酸甲酯、无水氯化锌和丙酸加入反应器,升温至回流后停止加热。减压蒸除大部分丙酸后,将反应液与冰水混合,进行萃取、干燥、蒸发溶剂和硅胶柱层析等步骤,得到2-氟-6-羟基苯甲酸甲酯,收率为71%。
注意事项:
(1) 只有氯化锌与羧酸的复合才具有选择性去甲醚化作用,其他金属盐不具备活性。
(2) 丙酸是最适合与氯化锌复合的羧酸,低碳链羧酸反应活性较低,而高碳链羧酸则会产生更多副产物。
(3) 氯化锌与化合物苯甲酸甲酯的最佳配比为15∶1,氯化锌与丙酸的配比为1∶4较为适宜。
[1] Pearl IA. Synthesis of syringaldehyde[J ] J Am Cham Soc , 1948,70(12): 1746~1748
[2] CarollA R,Krauss A S,Taylorw C nstramolecular oxidative coupling of arom atic compounds[J ]A ust J Cham ,1993,46(1): 277~292
合成3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯的方法多样,本文将阐述一些常用的合成方法,以帮助读者更好地理解和应用于3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯的合成研究。
背景:3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯是重要的有机合成和药物合成中间体,由该中间体出发,可以合成3,4,5-三甲氧基苯甲酸、3,4,5-三甲氧基苯甲酰肼、3,4,5-三甲氧基苯甲醛、3,4,5-三甲氧基苯甲酰氯等,还可以用于热敏记录材料中用作紫外线吸收剂。经典的合成方法是以没食子酸为原料,先合成3,4,5-三甲氧基苯甲酸,然后再酯化获得。
合成:
1. 方法一:
以没食子酸为原料,甲苯为有机溶剂,在碱性催化剂作用下与硫酸二甲酯反应,一步合成3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯,收率89.9%。具体步骤为:
在装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管 (带无水氯化钙干燥管) 的250mL三口烧瓶中放入磁子, 加入碳酸钾 (6.6g,0.048mol) 、甲苯100mL。加毕,在搅拌下分批加入没食子酸 (1.7g, 0.01mol) 。加毕, 慢慢升温至回流。在甲苯回流条件下慢慢滴加硫酸二甲酯 (8.3g, 0.066mol) , 约1小时滴加完毕。保温, 在保持回流状态下反应。用TLC (展开剂:乙酸乙酯:石油醚=2:1) 每隔1小时检测反应程度。反应完全后, 自然冷却, 把反应体系中所有物质倒入水中。分液、水洗有机相至中性;用无水硫酸镁干燥有机相过夜, 减压下脱去有机溶剂甲苯, 冷冻有机产物12小时, 抽滤水洗有机物, 干燥, 再用无水乙醇重结晶, 干燥, 得白色固体1.92g, 收率89.3%。
2. 方法二:
以没食子酸为起始原料 ,在无机载体试剂 K2CO3/ Al2O3存在下 ,丙酮为反应介质 ,与硫酸二甲酯反应 ,一步合成 3,4 ,5 -三甲氧基苯甲酸甲酯 ,最佳反应条件:以没食子酸 -硫酸二甲酯 - K2CO3(1.0∶6.6∶ 3.7,摩尔比 )投料、于 5 6℃反应 8~ 10 h,总收率 87.2 %。具体步骤如下:
(1)K2CO3/Al2O3无机载体试剂
将K2CO3(30 g)溶于蒸馏水(150 ml)中,加入Al2O3(45 g),在60~70℃的水浴中搅拌1 h,用旋转蒸发仪在水浴上蒸发去水,然后置烘箱中于120℃干燥4 h,即得无机载体试剂K2CO3/Al2O3,取出后迅速置干燥器中冷却备用。
(2)3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯
在装有恒压滴液漏斗和回流冷凝管(带无水CaCl2干燥管)的250 ml三口烧瓶中加入丙酮(160 ml),搅拌下加入没食子酸(12.4 g 0.066 mol)和无机载体试剂K2CO3/Al2O3(40.0 g,含0.12 mol K2CO3),加热至回流状态下缓慢滴加(CH3)2SO4(37 ml,0.40 mol),约1 h滴毕。回流1h,再分批加入K2CO3/Al2O3(38.2 g,含0.11 mol K2CO3),继续回流至TLC板检测反应混合物中原料点消失,并与3,4,5-三甲氧基苯甲酸同时点板对比以确定反应终点。配合用三氯化铁水溶液检验至反应液不显蓝紫色。加热回流9 h,然后改成蒸馏装置,将丙酮蒸出待用。瓶中余物为灰白色固体,稍冷,用冰水(100ml×3)洗涤后在红外灯下烤干,研细,用丙酮(80 ml×3)浸泡后加热回流,趁热抽滤,滤渣用于下步载体的回收与利用。滤液与前面得到的丙酮蒸出液合并,蒸除大部分丙酮,冷冻析晶后抽滤,自然干燥后用无水乙醇重结晶得白色晶体1(13.0 g, 87.2%),mp82~83℃。
参考文献:
[1]董刚. 查尔酮类似物的合成与性能研究[D]. 广东药学院, 2011.
[2]高兴文,曹俊耀,刘玉琦等. 一步合成3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯 [J]. 广州化工, 2009, 37 (05): 124-125.
[3]李佳凤,廖春节,杨希云等. 3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯的制备 [J]. 中国医药工业杂志, 2002, (11): 11-12.
本文将介绍以焦性没食子酸为原料合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的具体步骤和操作技巧,旨在为读者提供合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的指导和参考。
简介:2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮外观为黄色针形结晶,易溶于乙醇、甲醇、丙酮,不溶于苯、氯仿、石油醚,微溶于水,熔点199~204℃。它是一种重要的有机中间体,同时也是重要的工业材料,可用作微电子工业的光致抗蚀剂(光刻胶)、医药中间体、紫外线吸收剂、树脂稳定剂、染料等。特别是在微电子工业迅速发展的今天,对用作紫外正性光刻胶感光剂中间体的2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的需求量急剧增加。
合成:
1. 方法一
2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的合成是经典的Friedel-Crafts酰基化反应。是以焦性没食子酸(连苯三酚)与对羟基苯甲酸为起始原料在路易斯酸(氯化锌、三氟化硼等)或树脂作用下反应而得,反应方程式如下:
包括以下实验步骤:在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和滴液漏斗的四口烧瓶内,加入焦性没食子酸 50g,对羟基苯甲酸55g和400ml 1,1,2,2-四氯乙烷,搅拌下缓慢滴入200ml三氟化硼乙醚溶液,加料毕升温至120℃,反应10小时,加碱中和,冷却至8℃过滤、水洗后110℃干燥3小时,即得深红色粗品。
2. 方法二
以高沸程石油醚代替1,1,2,2-四氯乙烷为溶剂,对焦性没食子酸合成2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮的经典方法——三氟化硼催化法进行改进。在常温下快速搅拌和加热,使原料和溶剂体系由混悬液转变成棕色油状溶液,一定时间后瞬间产生大量黄色油性结晶产物沉淀,完成合成反应。具体实验步骤如下:
取焦性没食子酸0.05 mol (6.30 g) 、适量对羟基苯甲酸与高沸程石油醚 (90~120℃) 100 mL混合均匀, 置于三口烧瓶中, 磁力搅拌 (300 r/min) 成混悬液;室温条件下, 缓慢滴加三氟化硼乙醚溶液, 加料后溶液仍为混悬液;接着油浴升温至一定温度回流反应, 反应体系首先由混悬液逐渐转变成棕色油状溶液, 维持一段时间后, 瞬间产生大量黄色油性结晶产物沉淀, 继续反应直至沉淀量不再增加, 停止反应。三口烧瓶冷却至室温, 黄色油性结晶产物沉淀于三口烧瓶底部, 将上层石油醚倾倒出来后, 60℃减压蒸馏回收催化剂, 黄色沉淀中残留催化剂加冷蒸馏水水洗中和, 离心过滤, 重复数次, 将产物水洗至中性, 干燥即得2, 3, 4, 4'-四羟基二苯甲酮粗产品。
采用正交试验法优化反应条件为:焦性没食子酸0.05 mol、对羟基苯甲酸用量0.055 mol、催化剂用量0.16 mol(20 mL)、反应温度110℃、反应时间1 h,在此条件下,2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮产率达83.24%,产品纯度为97.83%。
3. 方法三
秦清等人提出了一种新颖的合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的方法。以焦性没食子酸和对羟基苯甲腈为原料,于无水乙醚中在氯化氢和Lewis酸ZnCl2存在下发生Hoesch反应,经后处理得到2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮。具体步骤如下:
(1)2,3,4,4′-四羟基二苯甲酮的合成
将焦性没食子酸(42.0 g,0.25 mol)、无水乙醚(150 mL)和对羟基苯甲氰(28.3 g,0.24 mol)投入反应器中,搅拌,水浴控温至 20 ℃,待固体完全溶解后加入ZnCl2(13.6 g,0.1 mol)并立即通入干燥氯化氢气体,3 h 后停止通入氯化氢,20 ℃ 保温反应 24 h 后再通入氯化氢 2 h。之后加入质量分数 20 % 的盐酸水溶液 60 mL,乙醚 100 mL,加热回流 2 h。
(2)2,3,4,4′-四羟基二苯甲酮的萃取及提纯
反应结束后自然冷却至室温,分出有机层,水层用乙醚萃取(50 mL×3),合并有机层。有机层经水洗(50 mL×3)、无水MgSO4干燥、抽滤、减压浓缩得粗品。粗品加入5倍甲苯-乙酸乙酯溶液(体积比3 ∶1)中,水浴控温至 80 ℃ 待固体完全溶解后加入 2 % 活性炭搅拌 30 min,抽滤,滤液静置自然冷却、结晶,过滤得终产物。母液可回收套用。
通过正交试验对影响反应的因素进行了考察,确定了最优工艺条件:焦性没食子酸与对羟基苯甲腈的物质的量比为1∶0.96,催化剂54.4 g(相对于1 mol焦性没食子酸),反应温度20℃,反应时间24 h。在此条件下产品得率达90%以上,产品纯度在98%以上。
参考文献:
[1]欧阳文,曹庸,陈雪香等. 三氟化硼催化合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮新方法研究 [J]. 林产化学与工业, 2014, 34 (04): 21-24.
[2]秦清,徐浩,钱星等. Hoesch反应法合成2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮的研究 [J]. 林产化学与工业, 2012, 32 (02): 71-74.
[3]王光辉. 电子级2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮制备工艺的研究[D]. 中国林业科学研究院, 2009.