一种制备白桦脂酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备白桦脂酸的方法。本发明专利技术的步骤如下：白桦脂醇在咪唑型离子液的条件下，经氧化剂ClO2氧化，得白桦酮酸，在四氢呋喃溶剂中，经硼氢化钠催化还原，得白桦脂酸。本发明专利技术提供的制备方法具有原料来源丰富、价格低廉、反应条件温和、可循环使用的特点，适合白桦脂酸的产业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种制备白桦脂酸的方法
本专利技术属于有机化学合成
，具体的涉及一种制备白桦脂酸的方法。
技术介绍
白桦脂酸属于羽扇豆烷型的五环三萜，其结构如下图所示：白桦脂酸主要存在于白桦树皮中，但是其中的含量仅为0.025％。近几年发现皱皮木瓜、齿叶黄皮叶、丹皮、桑白皮、酸枣仁、桉树球、胡芦巴、鸡脚参、藤山柳、大枣、魔芋等多种中药材中也含有此成分，但含量均很低。它是一种非常有价值的天然产物，作为多种疾病的潜在治疗试剂，具有多种生物活性，如抗肿瘤、抗疟疾、抗HIV病毒、抗炎等。与传统药物相比，白桦脂酸及白桦脂酸衍生物具有抗肿瘤活性强、毒性小、抑制性强等优点，具有很好的药用开发前景。目前，白桦脂酸的制备方法有直接提取法、化学合成法和微生物转化法。其中直接提取法，原料消耗量大，成本高，所得到的白桦脂酸杂质含量较高，很难满足市场需求；微生物转化法，如公开号CN200810163820.7所述的微生物转化法虽然条件温和、安全性高，对环境友好，但是其反应时间长，转化率低，不适合工业化生产，还有待进一步的研究。而以白桦脂醇为原料合成白桦脂酸的半合成法主要有以下三种：1.先用Jnoes试剂(由三氧化铬、硫酸和水配成)将白桦脂醇氧化成白桦酮酸，然后再用选择性还原剂(硼氢化钠/四氢呋喃)将白桦酮酸还原成白桦脂酸。该法收率较低，仅为55％，且CrO3为重金属化合物，毒性大，对环境造成严重的污染，因此该法不适合工业化生产。2.白桦脂醇经Swern氧化，得到白桦酮醛，白桦酮醛再经高锰酸钾氧化，得到白桦酮酸，收率达70％。该反应需柱层析，然后再用选择性还原剂还原，且Swern氧化反应须在无水、低温条件下进行，原子经济性差，给操作带来困难。生成产物的同时会排放具有刺激性的二甲硫醚，对环境造成严重污染。3.Barthel小组还尝试了利用2-碘酰苯甲酸(IBX)/HY体系氧化C-28伯醇直接制备白桦酮酸的方法，但收率仅5％，且IBX需在有机溶剂中经高温和长时间的反应才能使反应完成，反应条件苛刻，时间长，收率低，不适合工业化生产。综上所述，已报道的白桦脂酸的制备方法存在环境污染、毒性大、操作麻烦、收率低等问题，均不适合工业化生产。寻找一条方便、经济、实用的化学合成路线来制备白桦脂酸具有重要意义。离子液体(ionicliquids)是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的液体，也称为低温熔融盐(熔点一般<100℃)。离子液体作为离子型化合物，其熔点较低，主要是因为其结构中某些取代基的不对称性使离子不能规则地堆积成晶体。它一般由有机阳离子和无机阴离子组成。离子液体基于其独特的特性，已作为许多反应的催化剂、反应介质。并取得了好的效果，提高了催化活性，改善了反应选择性，简化了产物的分离过程，可以实现催化活性高、稳定性好、产物容易分离、环境友好的绿色催化过程，克服传统工艺存在的问题。基于离子液体的可设计性，可以根据具体催化反应体系特征将离子液体设计为酸性或碱性，或者对其溶解度、熔点、稳定性等特性进行调整。ClO2液体为红褐色，固体为橙红色，沸点11℃。遇热水则分解成次氯酸、氯气、氧气，受光也易分解，其溶液于冷暗处相对稳定。受热和受光照或遇有机物等能促进氧化作用的物质时，能促进分解并易引起爆炸。若用空气、二氧化碳、氮气等惰性气体稀释时，爆炸性则降低。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应。但是，在[Emim]+等离子液中，基于离子液体的可设计性，通过对不同阴离子的选择，使得氧化剂ClO2可以稳定的存在，大大减少了ClO2的危险性，减少了ClO2在有机溶剂中复杂的反应条件，使得ClO2的化学反应可以顺利进行，极大的增加了反应的安全性。目前尚无文献和专利对离子液催化合成白桦脂酸进行报道。本专利以咪唑型离子液为溶剂实现白桦脂醇的选择性氧化生成白桦酮酸，白桦酮酸再经硼氢化钠/四氢呋喃催化还原制备白桦脂酸。根据前期试验得到的结论，咪唑型离子液的反应效率显著高于其它类型离子液，且离子液循环使用五次后，催化活性不降低，白桦脂酸的收率在75％～87％。该反应溶剂可以使ClO2发挥稳定的催化氧化作用，减少反应条件，且能够循环使用，大大降低了对环境的污染，极大地减少了生产成本，具有非常大的工业发展前景。以下是该反应的反应简式：
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种制备白桦脂酸的方法，该方法操作方便，可工业化实施，尤其能解决
技术介绍
存在的产率低，反应过程不易控制及反应条件苛刻等问题。技术方案：本专利技术提供了一种制备白桦脂酸的方法，包括以下步骤：(1)将白桦脂醇加到一定比例的咪唑型离子液中；(2)在步骤(1)的溶液中加入一定量的ClO2，在一定温度下，控制搅拌转速，反应一段时间，然后常温减压蒸馏，除去ClO2；(3)用一定量的乙酸乙酯对步骤(2)的溶液进行萃取，然后浓缩回收乙酸乙酯至稠膏状，再用一定量的丙酮重结晶、过滤，得到白桦酮酸；(4)用一定量的四氢呋喃溶剂溶解步骤(3)得到的白桦酮酸，再加入一定量的硼氢化钠粉末，控制搅拌转速，冰水浴中反应一段时间；(5)加入一定量的氯化铵，过滤除去硼氢化钠和析出的未反应底物等杂质，再减压蒸馏，得到白桦脂酸粗品；(6)用一定量的甲醇加热溶解步骤(5)得到的白桦脂酸粗品至澄清，冷却、重结晶，得到白桦脂酸纯品。上述步骤(1)中，咪唑型离子液所含阳离子为[Emim]+，所含阴离子为BF4-、PF6-、AlCl4-、NO2-、ClO2-、SbF6-、(CF3SO2)3C-、CF3COO-中的一种。离子液与白桦脂醇的重量比为(4～8):1，优选为6:1。离子液过少导致反应不充分，过多导致后续反应溶剂量增大，生产成本增加。上述步骤(2)中，ClO2与白桦脂醇的重量比为(0.1～0.6):1，优选为0.4:1。ClO2过少则氧化反应不充分，ClO2过多则副反应增多、危险性增大。上述步骤(2)中，反应温度为-10～5℃，优选为0℃。反应温度过高则反应剧烈、不稳定。搅拌转速为90～200rpm，优选为150rpm。反应时间为2～6h，优选为4h。搅拌速度过慢则反应时间增长，搅拌速度过快则反应副产物增加。上述步骤(3)中，乙酸乙酯与白桦脂醇的重量比为(4～12):1，优选为8:1。萃取次数为2～4次，优选为3次。乙酸乙酯过少、萃取次数不够则萃取不充分。上述步骤(3)中，丙酮与白桦酯醇的重量比为(6～12):1，优选为9:1。丙酮过少则除杂不充分，过多则产品收率低。上述步骤(4)中，四氢呋喃溶剂与白桦酮酸的重量比为(3～10):1，优选为7:1。四氢呋喃溶剂过少则溶解不充分，产品收率低。上述步骤(4)中，硼氢化钠粉末与白桦酮酸的重量比为(0.04～0.2):1，优选为0.12:1。硼氢化钠粉末过少则还原反应不充分。上述步骤(4)中，搅拌转速为90～200rpm，优选为150rpm。反应时间为1～5h，优选为3h。搅拌速度过慢则反应时间增长，搅拌速度过快则反应副产物增加。上述步骤(5)中，氯化铵与白桦酮酸的重量比为(0.4～2.0):1，优选为1.2:1。氯化铵过少则除杂不充分。上述步骤(6)中，甲醇与白桦酮酸的重量比为(6～10):1，优选为8:1。甲醇过少则溶解不充分，产品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备白桦脂酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将白桦脂醇加到一定比例的咪唑型离子液中；（2）在步骤（1）的溶液中加入一定量的ClO2，在一定温度下，搅拌反应一段时间，常温减压蒸馏除去ClO2；（3）用一定量的乙酸乙酯对步骤（2）的溶液进行萃取，浓缩回收乙酸乙酯至稠膏状，用一定量的丙酮重结晶、过滤，得到白桦酮酸；（4）用一定量的四氢呋喃溶剂溶解步骤（3）得到的白桦酮酸，加入一定量的硼氢化钠粉末，冰水浴中搅拌反应一段时间；（5）加入一定量的氯化铵，过滤除杂，减压蒸馏，得到白桦脂酸粗品；（6）用一定量的甲醇加热溶解步骤（5）得到的白桦脂酸粗品至澄清，冷却、重结晶，得到白桦脂酸纯品。

【技术特征摘要】
1.一种制备白桦脂酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将白桦脂醇加到一定比例的咪唑型离子液中；（2）在步骤（1）的溶液中加入一定量的ClO2，在一定温度下，搅拌反应一段时间，常温减压蒸馏除去ClO2；（3）用一定量的乙酸乙酯对步骤（2）的溶液进行萃取，浓缩回收乙酸乙酯至稠膏状，用一定量的丙酮重结晶、过滤，得到白桦酮酸；（4）用一定量的四氢呋喃溶剂溶解步骤（3）得到的白桦酮酸，加入一定量的硼氢化钠粉末，冰水浴中搅拌反应一段时间；（5）加入一定量的氯化铵，过滤除杂，减压蒸馏，得到白桦脂酸粗品；（6）用一定量的甲醇加热溶解步骤（5）得到的白桦脂酸粗品至澄清，冷却、重结晶，得到白桦脂酸纯品。2.根据权利要求1所述一种制备白桦脂酸的方法，其特征在于：步骤（1）中所述咪唑型离子液，阳离子为[Emim]+，阴离子为BF4-、PF6-、AlCl4-、NO2-、ClO2-、SbF6-、(CF3SO2)3C-、CF3COO-中的一种；离子液与白桦脂醇的重量比为（4~8）:1，优选为6:1。3.根据权利要求1所述一种制备白桦脂酸的方法，其特征在于：步骤（2）中所述ClO2与白桦脂醇的重量比为（0.1~0.6）:1，优选为0.4:1。4.根据权利要求1所述一种制备白桦脂酸的方法，其特征在于：步骤（...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏元刚，钟慧，徐玉凌，金显友，易铭，
申请(专利权)人：江苏耐雀生物工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32