一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物及其制备方法与用途技术

本发明专利技术公开了一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物及其制备方法与用途。该柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的结构式如式I所示。本发明专利技术通过将柠檬醛二甲基缩醛和冰片，在催化剂的作用下，蒸馏反应，得到柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。该檬醛二冰片基缩醛衍生物稳定，其抗菌性能远远优越于冰片和柠檬醛；其还具有酸敏感特性，因此本发明专利技术同时具有一定控制释放的药用功能，可在制备酸敏感的小分子药物单体中进行应用。本发明专利技术所用到的原料和试剂都简单易得，反应条件比较温和，操作方法难度不高，产物在有机化学和医药领域内具有广泛的应用前景。

Citral two borneol acetal derivative and preparation method and use thereof

The invention discloses a citral two borneol acetal derivative and a preparation method and application thereof. The structural formula of the citral two borneal acetal derivative is shown in formula I. By distillation reaction of citral dimethyl acetal and borneol under the action of catalyst, the citral dimethyl acetal derivative is obtained. The citral dibornyl acetal derivative is stable, its antibacterial property is far superior to borneol and citral, and it also has acid-sensitive property, so the invention has certain medicinal function of controlling release, and can be used in preparing acid-sensitive small molecular drug monomer. The raw materials and reagents used in the invention are simple and easy to obtain, the reaction conditions are mild, the operation method is not difficult, and the products have wide application prospects in the fields of organic chemistry and medicine.

【技术实现步骤摘要】
一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物及其制备方法与用途
本专利技术属于有机化学领域，特别涉及一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物及其制备方法与用途。
技术介绍
冰片，又称梅片、龙脑，是一种双环单萜醇。冰片分为天然冰片和合成冰片，冰片具有抗炎杀菌、镇痛、抗氧化等药理活性，但是冰片作单味药使用时，存在药效低、挥发性强、溶解性差等缺点。如何对冰片进一步改造，克服其不足之处，发挥其优点，使其的用途范围更广，这是有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。本专利技术的另一目的在于提供上述柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物，其结构式如式I所示：上述柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，包括如下步骤：将柠檬醛二甲基缩醛和冰片，在催化剂I的作用下，蒸馏反应，得到柠檬醛二冰片基缩醛衍生物；更优选包括如下步骤：(1)将柠檬醛二甲基缩醛、冰片和催化剂I溶解于有机溶剂I中，在搅拌状态下进行蒸馏反应，使用薄层色谱跟踪反应进程，不断补充蒸馏损失的有机溶剂I；(2)接着加入饱和碳酸氢钠至体系的pH值为7～8，过滤除去不溶物，再分液，收集有机层，除水；(3)过滤，减压除去溶剂，使用柱层析方法分离，以石油醚和乙酸乙酯按体积比6:1配比得到的溶液为洗脱剂，得到的组分为淡黄色液体，为柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。步骤(1)中所述的柠檬醛二甲基缩醛和所述的冰片优选为按摩尔比1:2～2.5配比；更优选为按摩尔比1:2～2.1配比。步骤(1)中所述的有机溶剂I优选为氯仿和甲苯中的一种或两种；更优选为氯仿。步骤(1)中所述的有机溶剂I的用量以能充分溶解所有的反应物质为基准；优选为每克反应物质(即柠檬醛二甲基缩醛和冰片)配比2.5～3mL有机溶剂I。步骤(1)中所述的催化剂I优选为对甲苯磺酸。步骤(1)中所述的催化剂的用量为催化用量；其质量用量优选为相当于柠檬醛质量的0.2～0.8％；更优选为相当于柠檬醛质量的0.3～0.4％。步骤(1)中所述的搅拌的速度优选为800～1400r/min。步骤(1)中所述的蒸馏反应的条件优选为于62～68℃反应4～12小时。步骤(2)中所述的除水优选为使用无水硫酸钠除水。步骤(2)中所述的除水优选通过如下步骤进行：使用相当于柠檬醛二甲基缩醛质量1～3倍质量的无水硫酸钠除水4～8小时。步骤(3)中所述的柱层析所用的填料优选规格为100～400目的硅胶；更优选规格为300-400目的硅胶。步骤(3)中所述的柱层析方法分离优选包含如下步骤：上样，用石油醚和乙酸乙酯按体积比＞6:1的溶液洗脱杂质，然后用石油醚和乙酸乙酯按体积比6:1配比得到的溶液洗脱，得到淡黄色液体的产物，为柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。所述的石油醚和乙酸乙酯按体积比＞6:1的溶液指的是石油醚和乙酸乙酯按体积比＝8～10:1配比得到的溶液。所述的催化剂I优选为对甲苯磺酸。所述的蒸馏反应的条件优选为于62～68℃反应4～12小时。所述的柠檬醛二甲基缩醛可通过市面购买得到，也可通过包含如下步骤的方法制备得到：1)将柠檬醛与原甲酸三甲酯溶解于有机溶剂A中，然后加入催化剂A，在搅拌状态下于60～90℃进行回流反应，得到反应体系A；2)向反应体系A中加入饱和碳酸氢钠水溶液至pH值＝7～8，以除去对甲苯磺酸，减压浓缩；接着用有机溶剂B进行萃取，收集有机层，进一步除水；3)过滤，减压除去溶剂，使用柱层析方法分离，以石油醚和乙酸乙酯按体积比10:1配比得到的溶液为洗脱剂，得到的组分为淡黄色液体，为柠檬醛二甲基缩醛。步骤1)中所述的原甲酸三甲酯的用量为过量，其摩尔用量优选为相当于柠檬醛摩尔量的3～4倍。步骤1)中所述的有机溶剂A优选为醇；更优选为碳链长度为C1～C3的醇；最优选为甲醇。步骤1)中所述的有机溶剂A的用量以能充分溶解所有的反应物质为基准；优选为每克反应物质(即柠檬醛与原甲酸三甲酯)配比1.5～2mL有机溶剂A。步骤1)中所述的催化剂优选为对甲苯磺酸。步骤1)中所述的催化剂的用量为催化用量；其质量用量优选为相当于柠檬醛质量的0.2～0.8％；更优选为相当于柠檬醛质量的0.3～0.4％。步骤1)中所述的搅拌的转速优选为800～1400r/min。步骤1)中所述的回流反应的温度优选为68～80℃。步骤1)中所述的回流反应的时间优选为4～8小时。步骤2)中所述的饱和碳酸氢钠水溶液优选为分批次加入。步骤2)中所述的有机溶剂B优选为二氯甲烷和氯仿中的一种或至少两种。步骤2)中所述的萃取的次数优选为至少3次。步骤2)中所述的除水优选为使用无水硫酸钠除水。步骤2)中所述的除水优选通过如下步骤进行：使用相当于柠檬醛质量1～3倍质量的无水硫酸钠除水4～8小时。步骤3)中所述的柱层析所用的填料优选规格为100～400目的硅胶；更优选规格为300-400目的硅胶。步骤3)中所述的柱层析方法分离优选包含如下步骤：上样，用石油醚和乙酸乙酯按体积比＞10:1的溶液洗脱杂质，然后用石油醚和乙酸乙酯按体积比10:1配比得到的溶液洗脱，得到淡黄色液体的产物，为柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。所述的石油醚和乙酸乙酯按体积比＞10:1的溶液指的是石油醚和乙酸乙酯按体积比＝15～20:1配比得到的溶液。上述柠檬醛二冰片基缩醛衍生物在制备酸敏感的小分子药物单体中的应用。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术所用到的原料和试剂都简单易得，反应条件比较温和，操作方法难度不高，产物在有机化学和医药领域内具有广泛的应用前景。(2)本专利技术还具有酸敏感特性。其敏感性是指在弱酸或者是中强酸性条件下，缩醛键发生断裂，生成相应的醛和醇，而柠檬醛本身具有药用价值，因此本专利技术同时具有一定控制释放的药用功能。其降解过程如下反应式所示：(3)本专利技术提供的檬醛二冰片基缩醛衍生物稳定，其抗菌性能远远优越于冰片和柠檬醛。附图说明图1为本专利技术实施例1的反应方程式图。图2为本专利技术实施例1的产物的核磁共振氢谱图。图3为本专利技术实施例1的产物的红外光谱图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备，如图1所示，包括以下步骤：(1)在室温下，称取将柠檬醛7.6120g(0.05mol，分子量152.23)，原甲酸三甲酯21.2240g(0.20mol，分子量106.12)于干燥干净圆底烧瓶，溶解在50mL的甲醇中，加入28.56mg对甲苯磺酸，反应体系在80℃，800r/min下回流反应6小时；(2)向反应体系中分批加入饱和碳酸氢钠水溶液至pH＝7-8，除去对甲苯磺酸，减压浓缩，30mL二氯甲烷萃取3次，收集有机层，加入9.4522g无水硫酸钠除水6小时；(3)过滤除去无水硫酸钠，减压除去溶剂，使用规格是平均粒径为48μm的硅胶柱进行分析：首先将硅胶溶于石油醚中，用玻璃棒搅拌均匀，使溶液呈浓稠状，倒入层析柱(2cm×20cm，下同)，用低压泵将柱子压实，用洗耳球敲打硅胶柱，尽可能将柱中气泡排出；硅胶柱装好后，将样品慢慢倒入，用洗耳球轻轻敲打柱子，使样品均匀分布，再用洗脱剂冲洗；如果要保证样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物，其特征在于结构式如式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种柠檬醛二冰片基缩醛衍生物，其特征在于结构式如式I所示：2.权利要求1所述的柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将柠檬醛二甲基缩醛和冰片，在催化剂I的作用下，蒸馏反应，得到柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。3.根据权利要求2所述的柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将柠檬醛二甲基缩醛、冰片和催化剂I溶解于有机溶剂I中，在搅拌状态下进行蒸馏反应，使用薄层色谱跟踪反应进程，不断补充蒸馏损失的有机溶剂I；(2)接着加入饱和碳酸氢钠至体系的pH值为7～8，过滤除去不溶物，再分液，收集有机层，除水；(3)过滤，减压除去溶剂，使用柱层析方法分离，以石油醚和乙酸乙酯按体积比6:1配比得到的溶液为洗脱剂，得到的组分为淡黄色液体，为柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。4.根据权利要求3所述的柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的柠檬醛二甲基缩醛和所述的冰片按摩尔比1:2～2.5配比；步骤(1)中所述的有机溶剂I的用量按每克反应物质配比2.5～3mL有机溶剂I计算；步骤(1)中所述的催化剂的质量用量相当于柠檬醛质量的0.2～0.8％。5.根据权利要求3所述的柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂I为氯仿和甲苯中的一种或两种；步骤(1)中所述的催化剂I为对甲苯磺酸。6.根据权利要求3所述的柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的搅拌的速度为800～1400r/min；步骤(1)中所述的蒸馏反应的条件为于62～68℃反应4～12小时；步骤(2)中所述的除水是使用无水硫酸钠除水；步骤(3)中所述的柱层析所用的填料为100～400目的硅胶；步骤(3)中所述的柱层析方法分离包含如下步骤：上样，用石油醚和乙酸乙酯按体积比＞6:1的溶液洗脱杂质，然后用石油醚和乙酸乙酯按体积比6:1配比得到的溶液洗脱，得到淡黄色液体的产物，为柠檬醛二冰片基缩醛衍生物。7.根据权利要求6所述的柠檬醛二冰片基缩醛衍生物的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏健裕，喻阿坤，覃业霞，徐振波，李冰，张霞，李琳，王丽，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44