聚戊烯基磷酸酯合成方法技术

技术编号:1562051 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种聚戊烯基磷酸酯合成方法,将植物聚戊烯醇油状物,加入非极性有机溶剂中形成混合溶液,在含氮有机碱催化下将磷酰化剂滴加入上述混合溶液,搅拌,得到含反应产物的混合液,向上述混合液中加入水解液,搅拌1~20小时,再蒸发,回收有机溶剂,残留物为主含聚戊烯基磷酸酯油状物的乳状液,将上述乳液用溶剂进行萃取分离,乳液与溶剂的体积比是1∶(5-100),溶剂为非极性有机溶剂和水的混合液,非极性有机溶剂与水的体积比为(1-10)∶1,搅拌1~10小时,再静置1~10小时分层,上清液用饱和的无机钠盐溶液反复洗至中性,回收上清液中的非极性有机溶剂,得到黄色聚戊烯基磷酸酯油状物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机酯的合成,尤其涉及一种。
技术介绍
植物聚戊烯醇广泛存在于高等植物中,是一类由一系列异戊烯基单元和终端异戊烯醇单元组成的类脂化合物。植物聚戊烯醇根椐聚戊烯基单元数和顺式(cis)和反式(trans)异戊烯基的连接方式分为三种,一类为全反式结构ω-(trans)n-OH(n=7-18),包括从烟草叶中分离的茄尼醇(Solanesol)和从欧洲赤松中分离的松叶聚戊烯醇。第二类是在分子中存在二个异戊烯基反式构型(trans)单元,其余为顺式构型(cis)单元的聚戊烯醇,即ω-(trans)2-(cis)n-α(其中n为11-19,α为异戊烯醇)。第三类是在分子中存在三个异戊烯基反式(trans)单元,其余为顺式(cis)单元的聚戊烯醇,即ω-(trans)3-(cis)n-α(其中n为11-19,α为异戊烯醇)。国内王成章的研究表明我国银杏叶、马尾松、雪松、黑松、湿地松等针叶树种中均含有第二类结构,但在银杏叶中的含量高达2.0%,在马尾松、雪松、黑松等针叶中含有1.0%左右。只有银杏叶和少数针叶中的聚戊烯醇和人体及哺乳动物脏器中所含的多萜醇(Dolichols)结构(Dolichols结构为ω-(trans)2-(cis)n-α,其中n为12-18,α为异戊醇)接近,并可在人体中代谢成多萜醇及其磷酸酯。内源性聚戊烯醇磷酸酯(polyprenyl phosphate)也存在于动植物体内,具有生物活性的天然类脂化合物,在体内可代谢为多萜醇磷酸酯(dolichylphosphate),参与生物细胞膜糖蛋白的合成,改善膜的流动性、稳定性和渗透性;其药理作用主要用于抗病毒、免疫调节、诱导肿瘤细胞凋亡。而植物聚戊烯醇是合成多萜醇及其磷酸酯等衍生物的最佳中间体,因为动物体内多萜醇含量仅为其脏器鲜重的万分之二,难以大量制备生产。国际上研究表明人体中多萜醇及其磷酸酯不足将会对细胞免疫功能及细胞分裂和再生产生影响,引起脂质代谢、糖类代谢和蛋白代谢的混乱,并导致细胞的病变。因此可以通过摄入外源性植物聚戊烯醇及其磷酸酯来补充体内多萜醇磷酸酯的不足。利用植物聚戊烯醇合成聚戊烯醇磷酸酯国外已有专利报道。俄罗斯有机合成研究所Danilov,L L等人早期研究用双-(三乙胺)磷酸酯为磷酰化剂,对法呢醇(farnesol)、茄尼醇(solanesol)进行磷酰化反应,制备其磷酸酯,但收率仅有20%;随后Danilov L L等人采用单(四-n-丁铵)基-磷酸替代正磷酸铵盐进行磷酰化反应,再用氨水和4-二甲基胺吡啶或N-甲基咪唑水溶液处理,制备聚戊烯醇单磷酸酯,其收率提高到60%,但反应繁锁,还需要先进行磷酸化剂的合成。日本、美国和欧洲有专利(USP4,886,904A、EP0166436A)报道利用银杏叶聚戊烯醇合成多萜醇及其磷酸酯,但未见利用银杏叶聚戊烯醇合成聚戊烯醇磷酸酯。在国内尚没有任何研究报道植物聚戊烯醇磷酸酯的合成方法及其应用。
技术实现思路
本专利技术提出一种高效率、高转化率、成本低的聚戊烯基磷酸酯合成和分离方法。本专利技术采用如下技术方案一种,包括以下几步第一步,将植物聚戊烯醇含量高于85%的油状物,加入非极性有机溶剂中形成混合溶液,在含氮有机碱催化下将磷酰化剂滴加入上述混合溶液,边滴加边以50~800rpm的转速搅拌,同时控制反应物温度处于0~80℃下,并使得反应物处于50-200mmHg的真空下,滴加完毕后继续反应1~4小时,得到含反应产物的混合液,其中,植物聚戊烯醇的结构为(H3C)2C=CHCH2-(CH2-CH3C=CHCH2)NCH2CH3C=CHCH2-OH,其中n=7-22整数,上述植物聚戊烯醇含量高于85%的油状物、磷酰化剂、含氮有机碱以及非极性有机溶剂的质量比例为植物聚戊烯醇含量高于85%的油状物∶磷酰化剂∶含氮有机碱∶非极性有机溶剂=1∶(0.1~2)∶(0.1~2)∶(5~25),第二步,向上述含反应产物的混合液中加入水解液,水解液是溶质为含氮有机碱的0.01%~50%的溶液,含反应产物的混合液与水解液的质量比例为反应产物∶水解液=1∶(10~100),并以50~800rpm的速度搅拌1~20小时,再在真空度为100~760mmHg下蒸发,回收有机溶剂,残留物为主含聚戊烯基磷酸酯油状物的乳状液。将上述乳液用溶剂进行萃取分离,乳液与溶剂的体积比是1∶(5-100),溶剂为非极性有机溶剂和水的混合液,非极性有机溶剂与水的体积比为(1-10)∶1,搅拌1~10小时,再静置l~10小时分层,上清液用饱和的无机钠盐溶液反复洗至中性,回收上清液中的非极性有机溶剂,得到黄色聚戊烯基磷酸酯油状物。本专利技术在国内外首次提出采用植物聚戊烯醇和焦磷酸在非极性有机溶剂(四氯化碳等)中反应,制备聚戊烯基聚磷酸酯,再经过水解生成聚戊烯基磷酸单酯;用植物聚戊烯醇和三氯氧磷反应合成聚戊烯基二氯磷酸酯;用植物聚戊烯醇与氯磷酸二乙酯在非极性有机溶剂中磷酰化生成聚戊烯基磷酸二乙酯。本专利技术在上述第一步反应中,反应原料是85%聚戊烯醇油状物、磷酰化剂,含氮有机碱作为催化剂中和反应产生的酸,加快反应的进行;非极性有机溶剂起到稀释作用。反应产物主要是聚戊烯基磷酸酯的衍生物(如焦磷酸聚戊烯基酯、聚戊烯基二氯磷酸酯、聚戊烯基磷酸二乙酯等)、无机酸(如盐酸、磷酸等),有少量未反应物(原料中非聚戊烯醇杂质),在非极性溶剂中形成混合液。聚戊烯醇与磷酰化剂的反应机理如下。聚戊烯基磷酸酯反应原理是1)以焦磷酸为磷酰化剂合成聚戊烯基磷酸单酯其中n为7-22整数。2)以三氯氧磷为磷酰化剂合成聚戊烯基二氯磷酸酯(I)3)以聚戊烯基二氯磷酸酯制备聚戊烯基磷酸单酯(II)其中R为(H3C)2C=CHCH2-(CH2-CH3C=CHCH2)nCH2CH3C=CHCH2-OH,n为7-22整数。4)以氯磷酸二乙酯合成聚戊烯基磷酸二乙酯其中n为7-22整数。本专利技术获得如下技术效果(1)本专利技术采用的植物聚戊烯醇具有桦木聚戊烯醇结构,与人体多萜醇结构相似。即ω-(trans)2-(cis)n-α(其中n=7-22,α为异戊烯醇)。分子式结构为(H3C)2C=CHCH2-(CH2-CH3C=CHCH2)NCH2CH3C=CHCH2-OH。植物聚戊烯醇主要来源于我国银杏叶、马尾松、雪松、黑松、湿地松等针叶树种,而国外采用的是欧洲赤松和云刺,其聚戊烯醇为ω-(trans)n-OH(n=7-18)和ω-(trans)3-(cis)n-α(n为11-19,α为异戊烯醇)构型。(2)本专利技术选用焦磷酸为磷酰化剂,较国外专利报道采用双-(三乙胺)磷酸酯和单(四-n-丁铵)基-磷酸等磷酰化剂来源简单,而且国外报道的磷酰化剂制备复杂。(3)本专利技术采用的植物聚戊烯醇和焦磷酸反应合成的聚戊烯基磷酸单酯转化率高于80%,没有磷酸双酯、磷酸叁酯和亚磷酸酯等副产物。(4)本专利技术选择三氯氧磷为磷酰化剂和三乙胺为碱性水解剂,经过磷酰化和水解二步反应,聚戊烯基氯磷酸酯在三乙胺碱性溶液中转化成聚戊烯基磷酸酯,产品收率大于65%。(5)本专利技术选用氯磷酸二乙酯作磷酰化剂,制备聚戊烯醇磷酸二乙酯,其优点是用一步法合成,尤其是氯磷酸二乙酯的的制备也用一步法合成,代替亚磷酸二乙酸氯制备方法。三氯氧磷、三氯化本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚戊烯基磷酸酯合成方法,其特征在于包括以下几步:第一步,将植物聚戊烯醇含量高于85%的油状物,加入非极性有机溶剂中形成混合溶液,在含氮有机碱催化下将磷酰化剂滴加入上述混合溶液,边滴加边以50~800rpm的转速搅拌,同时控制反应 物温度处于0~80℃下,并使得反应物处于50-200mmHg的真空下,滴加完毕后继续反应1~4小时,得到含反应产物的混合液,其中,植物聚戊烯醇的结构为(H↓[3]C)↓[2]C=CHCH↓[2]-(CH↓[2]-CH↓[3]C=CH CH↓[2])↓[N]CH↓[2]CH↓[3]C=CHCH↓[2]-OH,其中n=7-22整数,上述植物聚戊烯醇含量高于85%的油状物、磷酰化剂、含氮有机碱以及非极性有机溶剂的质量比例为:植物聚戊烯醇含量高于85%的油状物∶磷酰化剂∶含氮有机碱∶非极性有机溶剂=1∶(0.1~2)∶(0.1~2)∶(5~25),第二步,向上述含反应产物的混合液中加入水解液,水解液是溶质为含氮有机碱的0.01%~50%的溶液,含反应产物的混合液与水解液的质量比例为:反应产物∶水解液=1∶ (10~100),并以50~800rpm的速度搅拌1~20小时,再在真空度为100~760mmHg下蒸发,回收有机溶剂,残留物为主含聚戊烯基磷酸酯油状物的乳状液。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王成章沈兆邦刘妤婵
申请(专利权)人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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