木犀草素的合成方法
除了从天然产物中提取外,也可以采用人工合成的方法获得木犀草素。
1、半合成路线:以橙皮中提取的具有生物活性的橙皮苷为原料,经过三步反应得到木犀草素,产品总收率约40~47%。
第一步为脱氢反应:橙皮苷在碘/吡啶、碘/二甲基亚砜/硫酸等体系下脱氢,反应温度50~120℃,反应时间5~16小时,析出物水洗后碱液溶解,再加入甲醇并调节PH至酸性,析出物抽滤、洗涤、干燥后得到地奥明。
第二步为水解脱糖苷反应:地奥明在甲醇/盐酸,乙二醇/硫酸,乙二醇/盐酸,乙醇/盐酸,甲醇/硫酸等水解体系下水解脱糖苷,反应温度50~120℃,反应时间1~5小时,冷却析出反应产物,经有机溶剂重结晶得到香叶木素。
第三步为脱甲基反应:香叶木素在氢溴酸、氢溴酸/乙酸酐、氢碘酸/乙酸酐等脱甲基试剂体系下脱甲基,反应温度70~120℃,反应时间5~12小时,冷却析出的黄色产物抽滤后洗涤至中性,低温干燥得到木犀草素粗品,有机溶剂重结晶后得到浅黄色木犀草素纯品。
2、全合成路线:以间苯三酚为原料合成木犀草素,产品总收率约为34%。
第一步:间苯三酚与3,4-二甲氧基苯甲酰乙酸乙酯在140~160℃,真空(1330Pa)下回流2小时,稍冷后加入二苯醚,140~160℃,真空(1330Pa)下反应4~5小时脱醇脱水,冷却后抽滤,加入95%乙醇得到中间体3',4'-二甲氧基-5,7-二羟基黄酮。
第二步:3',4'-二甲氧基-5,7-二羟基黄酮加入催化剂无水吡啶,100℃下再加入催化剂三氯化铝,160~180℃反应3~5小时脱去3',4'号位上的两个甲基,反应物放入水中进行水解,冷却得到木犀草素粗品,粗品洗涤、重结晶后得到木犀草素纯品。
3、生物合成:LeonardE等建立了一个由肉硅酸-4-羟化酶、辅酶A连接酶、查耳酮合成酶、苯基丙乙烯酮异构酶等构成的酿酒酵母4步重组黄烷酮的途径。将黄酮合成酶引入黄烷酮重组酵母菌株内,可将多种酚丙醇酸类前体转化为黄酮分子,如白杨素、芹菜素、木犀草素等。
邻甲基苯氧乙酸行业标准如下。-甲基-4氯苯氧乙酸(简称2甲4氯)作为一种苯氧乙酸类化合物,由于其优良的除草特性,在我国具有非常大的生产规模和生产应用需求。现有2甲4氯的生产路线,是先氯化再缩合,而2甲4氯的缩合反应过程主要是指邻甲基苯酚和氯乙酸或氯乙酸钠在氢氧化钠等强碱的催化下通过不同溶剂的溶解最终缩合形成邻甲基苯氧乙酸化合物的过程,邻甲基苯氧乙酸是生产2甲4氯的重要中间体。
间硝基苯甲醛用作染料、表面活性剂、医药有机合成的中间体。在制药工业中用于碘普酸钙、碘番酸、胆影脒钙、硝基苄啶等的生产。其应用举例如下:
1.制备心血管药物尼伐地平,包括以下步骤:
(1)3-氨基巴豆酸异丙酯、4,4-二甲氧基乙酰乙酸甲酯与间硝基苯甲醛三组分在无溶剂或者有机溶剂Ⅰ中环合,得到中间体化合物Ⅰ;
(2)将化合物Ⅰ溶于有机溶剂Ⅱ中,加入2-6当量的酸,搅拌水解反应1-12h,生成中间体化合物Ⅱ;
(3)将中间体化合物Ⅱ与1.1-1.3当量的盐酸羟胺和1.4-1.6当量的碱溶于有机溶剂Ⅲ中,反应2.5-4h,加入水搅拌,过滤,得到中间体化合物Ⅲ;
(4)化合物Ⅲ在碱性环境下脱水得到尼伐地平Ⅳ。
种仁含脂肪油25%-46%,挥发油8%-15%,内含有毒物:肉豆蔻醚(myristicin)约4%。挥发油主含香桧烯(sabinene),α-及β-蒎烯(pinene),松油-4-烯醇(terpinen-4ol),γ-松油烯(γ-terpinene),柠檬烯(limonene),冰片烯(bornylene),β-水芹烯(β-phellandrene),对聚伞花素(p-cymene),α-异松油烯(α-terpinolene),α-松油醇(α-terpineol),δ-荜澄茄烯(δ-cadinene),肉豆蔻醚,榄香脂素(elemicin),还含樟烯(camphene),月桂烯(myrcene),α-水芹烯(α-phellandrene),3,4-二甲基苏合香烯(3,4-dimethylstyrene),芳樟醇(linalool),顺式辣薄荷醇(cis-pinperitol),反式辣薄荷醇(trans-piperitol),龙脑(borneol),顺式丁香烯(cis-caryophyllene),香茅醇(citronellol),对聚伞花素-α-醇(p-cymen-α-ol),黄樟醚(safrole),橙花醇(nerol),β-澄茄油烯(β-cubebene),乙酸牻牛儿醇酯(geranylacetate),丁香油酚(eugenol),甲基丁香油酚(methyleugenol),异榄香脂素(isoelemicin)。脂肪油中主含三肉豆蔻酸甘油酯(trimyristin)和少量的三油酸甘油酯(triolein)等。种子还含木脂素:1-(3,4-亚甲二氧基苯基)-2-(4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯氧基)-1-丙醇〔1-(3,4-methylenedioxyphenyl)-2-(4-allyl-2,6-dimethoxyphenoxy)-propan-1-ol〕,1-(3-甲氧基-4-乙酰氧基苯基)-2-(4烯丙基地,6-二甲氧苯氧基)-1-丙醇乙酸酯〔1-(3-methoxy-4-acetyloxyphenyl)-2-(4-allyl-2,dimethoxyphenoxy)propan-1-ol acetate〕,1-(3,4-亚甲二氧苯基)-2-(4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯氧基)-1-丙醇乙酸酯〔1-(3,4-methylenedioxyphenyl)-2-(4-allyl-2,6-dimethoxyphenoxy)propan-1-ol acetate〕,1-(3,4,5-三甲氧基苯基)-2-(4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯氧基)丙烷〔1-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-2-(4-allyl-2,6-dimethoxyphenoxy)propane〕, 去氢二异丁香油酚(dehydrodiisoeugenol)即利卡灵A(licarin A),5'-甲氧基去氢二异丁香油酚(5'-methoxydehydrodiisoeugenol),2-(3,4-亚甲二氧基苯基)-2,3-二氢-7-甲氧基-3-甲基-5-(丙烯基)苯并呋喃{2-(3,4-methylenedioxyphenyl)-2,3-dihydro-7-methoxy-3-methyl-5〔1-(E)-propenyl〕benzofuran},即利卡灵B(licarin B),2-(3,4-亚甲二氧基-5-甲氧基苯基)-2,3-二氢-7-甲氧基-3-甲基-5-(丙烯基)苯并呋喃{2-(3,4-methylenedioxy-5-methoxyphenyl)-2,3-dihydro-7-methoxy-3-methyl-5-〔1-(E)-propenyl〕benzofuran}、1-(3,4-二甲氧基苯基)-2-(4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯氧基)-1-丙醇〔1-(3,4-dimethoxyphenyl)-2-(4-allyl-2,6-dimethoxyphenoxy)propan-1-ol〕,1-(3,4-二甲氧基苯基)-2-(4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯氧基)-1-丙醇〔1-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-2-(4-allyl-2,6-dimethoxyphenoxy)propan-1-ol〕等。脱指种仁含肉豆蔻酸(myristic acid)及三萜皂甙,甙元为齐墩果酸(oleanolic acid)。
唑啉草酯英文通用名为pinoxaden,商品名有:爱秀、axial等。其结构式如下,相对分子质量:400.5;分子式:c23h32n2o4;其iupac名为:8-(2,6-diethyl-p-tolyl)-1,2,4,5-tetrahydro-7-oxo-7h-pyrazolo[1,2-d][1,4,5]oxadiazepin-9-yl2,2-dimethylpropionate,即8-(2,6-二乙基-对甲苯基)-1,2,4,5-四氢-7-氧代-7h-吡唑并[1,2-d][1,4,5]氧杂二氮杂卓-9-基2,2-二甲基丙酸酯。
唑啉草酯的合成方法主要有以下几种:(1)通过有机锡试剂的stille偶联反应和氢化反应合成了主要中间体2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸二甲酯;这里面首先一个问题就是催化剂昂贵的问题,而且均相催化剂[(ph3p)4]pd很难简单回收套用;其次有机锡试剂的毒性问题以及合成成本问题。(2)首先用2,6-二乙基-4-甲基苯胺重氮化再进行sandmeyer反应制备溴苯,继续与丙二腈在氯化钯/三苯基膦催化下偶联,最后用碳酸钾/双氧水得到酰胺。这里面同样一个问题也是催化剂昂贵的问题,均相催化剂[(ph3p)2]pdcl2很难简单回收套用;其次原料丙二腈的毒性问题以及合成成本问题。
上面合成方法中最关键的的就是中间体2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸二甲酯或2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酰胺的合成。
因此,发明一种唑啉草酯关键中间体的制备方法来解决上述问题很有必要。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种唑啉草酯关键中间体的制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种唑啉草酯关键中间体的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一:利用2,6-二乙基-4-甲基溴苯为原料先与镁条在四氢呋喃溶剂中制备格式试剂再与n,n-二甲基甲酰胺反应,后处理加稀酸中和得到2,6-二乙基-4-甲基苯甲醛,再与硼氢化钾在乙醇中进行还原,还原产物用氯化亚砜作用得到2,6-二乙基-4-甲基苄基氯;
步骤二:用镁格式化通入二氧化碳得到2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸,2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸用甲醇酯化之后在碱作用下与碳酸甲酯反应得到2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸二甲酯。
优选的,所述稀酸具体为10%的稀盐酸溶液。
优选的,所述步骤一中硼氢化钾还可用硼氢化钠替代。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明设计了一条全新的该化合物合成路线,避免了贵重金属催化剂的使用引起的成本昂贵的问题;
2、在原料的选取和采用中杜绝了使用丙二腈高毒原料,提高了生产的安全性,有利于环保;
3、本发明中各步反应条件温和收率稳定,安全性能高,有利于进行工业化生产;
4、本发明工艺简单,设备要求低,可操作性强,具有良好的社会推广应用。
附图说明
图1为本发明合成工艺示意图。
图2为本发明的2,6-二乙基-4-甲基苯甲醛的合成工艺示意图。
图3为本发明的2,6-二乙基-4-甲基苄醇的合成工艺示意图。
图4为本发明的2,6-二乙基-4-甲基苄氯的合成工艺示意图。
图5为本发明的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸的合成工艺示意图。
图6为本发明的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸甲酯的合成工艺示意图。
图7为本发明的2,6-二乙基-4-甲基苯丙二甲酸二甲酯的合成工艺示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-7所示的一种唑啉草酯关键中间体的制备方法,其包括如下步骤:
步骤一:利用2,6-二乙基-4-甲基溴苯为原料先与镁条在四氢呋喃溶剂中制备格式试剂再与n,n-二甲基甲酰胺反应,后处理加稀酸中和得到2,6-二乙基-4-甲基苯甲醛,再与硼氢化钾在乙醇中进行还原,还原产物用氯化亚砜作用得到2,6-二乙基-4-甲基苄基氯;
步骤二:用镁格式化通入二氧化碳得到2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸,2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸用甲醇酯化之后在碱作用下与碳酸二甲酯反应得到2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸二甲酯。
实施例2
与实施例1不同的是,本发明在进行具体生产中,部分原料可采取与其自身化学性质相类似的原材料进行更换和替代,其具体为:
用原甲酸三甲酯代替n,n-二甲基甲酰胺(dmf)反应含量84.7%。
利用2,6-二乙基-4-甲基溴苯为原料先与镁条在四氢呋喃溶剂中制备格式试剂再与原甲酸三甲酯反应,后处理加稀酸中和得到2,6-二乙基-4-甲基苯甲醛,再与硼氢化钾在乙醇中进行还原,还原产物用氯化亚砜作用得到2,6-二乙基-4-甲基苄基氯;
步骤二:用镁格式化通入二氧化碳得到2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸,2,6-二乙基-4-甲基苯乙酸用甲醇酯化之后在碱作用下与碳酸甲酯反应得到2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸二甲酯。
实施例3
与实施例1不同的是,本发明中,具体还包括以下步骤:
如图2所示,在500毫升三口瓶中,在氮气保护下加入四氢呋喃200ml,新活化的镁条12g,滴加1ml的2,6-二乙基-4-甲基溴苯升温到50℃引发反应,适当降温之后控制在30℃以下滴加100g的2,6-二乙基-4-甲基溴苯,滴完保温30分钟之后用冰水降温到0℃开始滴加100g的无水dmf,控制温度在10℃以下。滴完之后升到室温继续搅拌2小时,升温回收部份溶济之后倒入10%的稀盐酸溶液中并用乙酸乙酯萃取反应液,气相色谱分析含量95.3%。产品不需处理进入下一步反应。
如图3所示,在500毫升三口瓶中加入上述反应液,降温到0℃分批投入6g固体硼氢化钾,搅拌使反应完全tlc检测。
加水洗分层之后脱出溶济得到白色固体产品,75g,含量94.2%。
如图4所示,在500毫升三口瓶中加入300g二氯乙烷再投入36g的2,6-二乙基-4-甲基苄醇固体,降温到10℃滴加30g的氯化亚砜,滴加1-2小时,加完慢慢升温到回流,并保持回流3小时取样tlc检测反应完全。慢慢倒入500g的冰水中充分搅拌静止分层,有机层用10%的碳酸氢钠水溶液洗,再加200g水洗之后减压脱溶得到淡黄色油状液体40g,gc含量96.8%。
如图5所示,在500毫升三口瓶中,在氮气保护下加入四氢呋喃200ml,新活化的镁条5g,滴加1ml的2,6-二乙基-4-甲基苄氯到反应瓶中,在室温下搅拌30分钟直到引发反应,降温到-5℃之后开始滴加40g的2,6-二乙基-4-甲基苄氯并控制在0℃左右2-3小时滴加完,滴完保温30分钟之后自然升到室温再保温1小时,用冰水降温到0℃通入干燥的二氧化碳气体,控制温度在10℃以下,直到反应不再放热过量二氧化碳气体溢出停止通气。加入200g水并用10%的稀盐酸调节ph值到5之后过滤出白色固体产品,烘干得到38.6g气相色谱分析含量98.4%。
如图6所示,将20g的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸固体投入100g的无水甲醇与10g浓硫酸中加热回流6小时,减压回收过量的甲醇之后加入100g冰水中充分搅拌,加50g乙酸乙酯萃取二次再合并有机层,浓缩回收乙酸乙酯之后得到20g的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸甲酯含量96.1%。
如图7所示,在500ml反应并中加入100ml的无水碳酸二甲酯通氮气保护,分批加入nah(60%)10.9g。加完升温回流,同时滴加20g的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸甲酯与50g碳酸二甲酯的混合液,滴加约3小时,加完保持回流6小时之后,取样检测原料反应完全,用冰水降温到0℃以下,滴加5%的稀盐酸,调节ph值到1-2静止分层得到有机层,减压回收溶济之后加10g甲醇重结晶得以20g的白色固体产品,含量97.3%。
实施例4
与实施例3不同的是,本发明在进行具体生产中,部分原料可采取与其自身化学性质相类似的原材料进行更换和替代,其具体为:
用硼氢化钠(nabh4)代替第二步硼氢化钾得到同样收率含量;
2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸甲酯的合成用对甲苯磺酸代替硫酸得到含量98.6%;
2,6-二乙基-4-甲基苯丙二甲酸二甲酯的合成用甲醇钠代替钠氢反应收率65%。
如图2所示,在500毫升三口瓶中,在氮气保护下加入四氢呋喃200ml,新活化的镁条12g,滴加1ml的2,6-二乙基-4-甲基溴苯升温到50℃引发反应,适当降温之后控制在30℃以下滴加100g的2,6-二乙基-4-甲基溴苯,滴完保温30分钟之后用冰水降温到0℃开始滴加100g的无水dmf,控制温度在10℃以下。滴完之后升到室温继续搅拌2小时,升温回收部份溶济之后倒入10%的稀盐酸溶液中并用乙酸乙酯萃取反应液,气相色谱分析含量95.3%。产品不需处理进入下一步反应。
如图3所示,在500毫升三口瓶中加入上述反应液,降温到0℃分批投入6g固体硼氢化钠,搅拌使反应完全tlc检测。
加水洗分层之后脱出溶济得到白色固体产品,75g,含量94.2%。
如图4所示,在500毫升三口瓶中加入300g二氯乙烷再投入36g的2,6-二乙基-4-甲基苄醇固体,降温到10℃滴加30g的氯化亚砜,滴加1-2小时,加完慢慢升温到回流,并保持回流3小时取样tlc检测反应完全。慢慢倒入500g的冰水中充分搅拌静止分层,有机层用10%的碳酸氢钠水溶液洗,再加200g水洗之后减压脱溶得到淡黄色油状液体40g,gc含量96.8%。
如图5所示,在500毫升三口瓶中,在氮气保护下加入四氢呋喃200ml,新活化的镁条5g,滴加1ml的2,6-二乙基-4-甲基苄氯到反应瓶中,在室温下搅拌30分钟直到引发反应,降温到-5℃之后开始滴加40g的2,6-二乙基-4-甲基苄氯并控制在0℃左右2-3小时滴加完,滴完保温30分钟之后自然升到室温再保温1小时,用冰水降温到0℃通入干燥的二氧化碳气体,控制温度在10℃以下,直到反应不再放热过量二氧化碳气体溢出停止通气。加入200g水并用10%的稀盐酸调节ph值到5之后过滤出白色固体产品,烘干得到38.6g气相色谱分析含量98.4%。
如图6所示,将20g的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸固体投入100g的无水甲醇与10g甲苯磺酸中加热回流6小时,减压回收过量的甲醇之后加入100g冰水中充分搅拌,加50g乙酸乙酯萃取二次再合并有机层,浓缩回收乙酸乙酯之后得到20g的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸甲酯含量96.1%。
如图7所示,在500ml反应并中加入100ml的无水碳酸二甲酯通氮气保护,分批加入甲醇钠10.9g。加完升温回流,同时滴加20g的2,6-二乙基-4-甲基苯甲酸甲酯与50g碳酸二甲酯的混合液,滴加约3小时,加完保持回流6小时之后,取样检测原料反应完全,用冰水降温到0℃以下,滴加5%的稀盐酸,调节ph值到1-2静止分层得到有机层,减压回收溶济之后加10g甲醇重结晶得以20g的白色固体产品,含量97.3%。
本发明设计了一条全新的该化合物合成路线,避免了贵重金属催化剂的使用引起的成本昂贵的问题,在原料的选取和采用中杜绝了使用丙二腈高毒原料,提高了生产的安全性,有利于环保,各步反应条件温和收率稳定,安全性能高,有利于进行工业化生产。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。