一种制备合成辣椒素的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备合成辣椒素的方法；该方法是以香兰素胺、正壬酸为原料，以甲苯为溶剂，在硼酸催化作用下脱水反应，制备合成辣椒素；香兰素胺、正壬酸的摩尔比为1：1；香兰素胺和硼酸的摩尔比为1：0.05‑0.20；甲苯的用量为每1g香兰素胺加8‑10 mL甲苯；脱水反应的温度为120‑130℃，反应时间8‑10 h；该方法还包括脱水反应结束后降温至室温，加水洗涤，无水硫酸钠干燥后，使用旋转蒸发仪减压回收甲苯，剩余液体搅拌结晶，得到合成辣椒素。本发明专利技术工艺简单、成本低、收率高、反应条件低、产品纯度高、绿色环保，解决了现有技术中合成辣椒素的方法不环保、收率不高、后处理复杂等问题。

A new method for preparing capsaicin

The invention relates to a new preparation method of synthetic capsaicin; using the method of vanillin amine, pelargonic acid as raw material, toluene as solvent, dehydration reaction in boric acid catalyzed synthesis of capsaicin; molar ratio of vanillin amine, pelargonic acid is 1:1; vanillin amine and boric acid molar ratio of 1:0.05 0.20; toluene dosage for each 1g vanillylamine plus 8 10 mL toluene; dehydration reaction temperature is 120 130 DEG C, the reaction time is 8 10 h; the method also includes the dehydration reaction after cooling to room temperature, water washing, drying with anhydrous sodium sulfate, using a rotary evaporator vacuum recovery toluene, the remaining liquid mixing crystallization, synthetic capsaicin. The invention has the advantages of simple process, low cost, high yield, low reaction condition, high purity and environmental protection, and solves the problems of the synthesis of capsaicin in the current technology, such as no environmental protection, low yield and complex post-processing.

【技术实现步骤摘要】
一种制备合成辣椒素的新方法
本专利技术涉及一种制备合成辣椒素的新方法，尤其是涉及采用硼酸作为催化剂制备合成辣椒素的新方法。
技术介绍
合成辣椒素(正壬酸香草酰胺Nonylicacidvanillyamid)是一种含香草酰胺的生物碱，是天然辣椒素类似物，为白色或浅黄色固体，结构式为C17H27NO3，分子量为293.4，熔点56-58℃。合成辣椒素具有多种用途；1、警用控暴，辣椒素具有强烈的刺激性，人员接触后会出现剧烈的眼疼、流泪、咳嗽、喷嚏、胸痛等症状。其蒸气或微粉对眼睛和上呼吸道具有强烈刺激作用。并且由于刺激阀低、症状出现和消失快、安全比高、可用多种途径释放等特点，在警用控暴方面得到了广泛的应用；2、具有多种药力作用：如镇痛、消炎、治疗冻伤、止痒、杀菌、戒毒和祛风湿等，临床上主要用于治疗糖尿病性神经疼、严重银屑病等难治性疾病；3、在船舶涂料生产中用作无公害辣味防污漆添加剂；4、在农业生产中用作环保型绿色生物农药；5、添加到电线、电缆、光缆护套中作防白蚁涂料可防止老鼠、白蚁的食蚀伤。合成辣椒素结构式为：目前市售合成辣椒素的合成方法主要由香兰素胺盐酸盐与正壬酰氯反应制备或者香兰素胺与正壬酰氯反应制备，这两种方法都需要先将正壬酸和氯化亚砜反应制备正壬酰氯，生成了大量的氯化氢、二氧化硫等危害环境的有害气体，并且收率不高，由于要中和反应中的盐酸，在后处理的过程中还会生成氯化钠，为了除去氯化钠又产生了大量的废水，这些废水由于含有少量的辣椒素导致刺激性很大，不易处理，因此现有合成辣椒素方法的后处理复杂且不够环保。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种工艺简单、成本低、收率高、反应条件低、产品纯度高、绿色环保的制备合成辣椒素的新方法，以解决现有技术中合成辣椒素的方法不环保、收率不高、后处理复杂等问题。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种制备合成辣椒素的新方法，是以香兰素胺、正壬酸为原料，以甲苯为溶剂，在硼酸催化作用下脱水反应，制备合成辣椒素。香兰素胺、正壬酸的摩尔比为1：1。香兰素胺和硼酸的摩尔比为1：0.05-0.20。甲苯的用量为每1g香兰素胺加8-10mL甲苯。脱水反应的温度为120-130℃，反应时间8-10h。制备合成辣椒素的新方法，还包括脱水反应结束后降温至室温，加水洗涤，无水硫酸钠干燥后，使用旋转蒸发仪减压回收甲苯，剩余液体搅拌结晶，得到合成辣椒素。制备合成辣椒素的新方法具体包括以下步骤：将香兰素胺、正壬酸、甲苯和硼酸混合，在搅拌条件下升温至120-130℃，反应8-10h，反应结束后降温至室温，加水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压回收甲苯，剩余液体搅拌结晶，得到合成辣椒素；香兰素胺、正壬酸的摩尔比为1：1；香兰素胺和硼酸的摩尔比为1：0.05-0.20；甲苯的用量为每1g香兰素胺加8-10mL甲苯。减压回收的甲苯体积为甲苯加入体积的2/3。搅拌结晶的温度为-20℃，时间为3h。本专利技术的反应式如下：本专利技术与现有技术相比较的有益效果：本专利技术采用催化剂硼酸催化香兰素胺、正壬酸脱水直接制备合成辣椒素，无需进行正壬酰氯的制备(这样就避免了使用二氯亚砜等会生成大量的氯化氢、二氧化硫等危害环境的有害气体的溶剂)，并且反应后得到产物和水，没有产生氯化氢，后处理不需要加入氢氧化钠等碱类物质调节pH数值，杜绝了产生大量氯化钠盐类的可能性，处理方法也相对简单容易。本专利技术有效解决了现有技术增加环境负担，后处理复杂的问题，且大幅降低了生产成本。本专利技术操作过程简单，反应条件温和，得到的合成辣椒素产品，纯度好，质量稳定，适合于工业化生产。经检测，本专利技术方法得到的合成辣椒素纯度可达99％以上，收率可达87％以上。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。实施例1三口500mL烧瓶中，加入香兰素胺30.0g(0.196mol)，正壬酸31.0g(0.196mol)，加入甲苯300mL，硼酸0.6g(9.8mmol)，三口烧瓶一口装温度计，一口装油水分离器+回流冷凝管(将油水分离器装入反应瓶，然后将回流冷凝管安装在油水分离器上面)，另外一口封闭，开启搅拌，升温至130℃反应8h，反应结束后降温至室温，加入50mL水洗涤2次(萃取硼酸)，无水硫酸钠干燥后，使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收甲苯，至蒸馏的甲苯为原体积的2/3，停止减压回收，剩余液体转入低温恒温反应器，在-20℃条件下搅拌结晶3h，过滤，甲苯洗涤所得晶体，抽干得到白色粉末固体50.3g，收率87.4％，HPLC纯度99.1％。白色粉末固体分析：傅里叶红外表征：IR(KBr,cm-1):3506(m),3446(w),3286(s),3062(w),2949(s),2922(s),2848(s),1639(s),1544(s),1517(s),1429(m),1273(s),1031(m),850(m)。核磁共振光谱表征：1HNMR(CDCl3,TMS,400MHz)δ(ppm):6.87-6.75(m,3H,ArH),5.67-5.65(br+s,2H,PhOH,-CONH-),4.35(d,2H,J＝6Hz,PhCH2),3.88(s,3H,CH3O-),2.19(t,,2H,J＝7.6Hz,-COCH2-),1.67-1.61(m,2H,-COCH2CH2-),1.33-1.26(m,10H),0.87(t,3H,J＝7,-CH2CH3)。结果证明，本专利技术制备得到的是合成辣椒素。实施例2三口500mL烧瓶中，加入香兰素胺30.0g(0.196mol)，正壬酸31.0g(0.196mol)，加入甲苯300mL，硼酸1.2g(19.6mmol)，三口烧瓶一口装温度计，一口装油水分离器+回流冷凝管，另外一口封闭，开启搅拌，升温至130℃反应8h，反应结束后降温至室温，加入50mL水洗涤2次，无水硫酸钠干燥后，使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收甲苯，至蒸馏的甲苯为原体积的2/3，停止减压回收，剩余液体转入低温恒温反应器，在-20℃条件下搅拌结晶3h，过滤，甲苯洗涤所得晶体，抽干得到白色粉末固体(合成辣椒素)48.0g，收率83.4％，HPLC纯度98.7％。实施例3三口500mL烧瓶中，加入香兰素胺30.0g(0.196mol)，正壬酸31.0g(0.196mol)，加入甲苯240mL，硼酸0.6g(9.8mmol)，三口烧瓶一口装温度计，一口装油水分离器+回流冷凝管，另外一口封闭，开启搅拌，升温至130℃反应8h，反应结束后降温至室温，加入50mL水洗涤2次，无水硫酸钠干燥后，使用旋转蒸发仪在60℃下减压回收甲苯，至蒸馏的甲苯为原体积的2/3，停止减压回收，剩余液体转入低温恒温反应器，在-20℃条件下搅拌结晶3h，过滤，甲苯洗涤所得晶体，抽干得到白色粉末固体(合成辣椒素)46.8g，收率81.5％，HPLC纯度98.5％。实施例4三口500mL烧瓶中，加入香兰素胺30.0g(0.196mol)，正壬酸31.0g(0.196mol)，加入甲苯240mL，硼酸1.2g(19.6mmol)，三口烧瓶一口装温度计，一口装油水分离器+回流冷凝管，另外一口封闭，开启搅拌，升温至130℃反应8h，反应结束后降温至室温，加入50mL水洗涤2次，无水硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，是以香兰素胺、正壬酸为原料，以甲苯为溶剂，在硼酸催化作用下脱水反应，制备合成辣椒素。

【技术特征摘要】
1.一种制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，是以香兰素胺、正壬酸为原料，以甲苯为溶剂，在硼酸催化作用下脱水反应，制备合成辣椒素。2.根据权利要求1所述的制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，所述的香兰素胺、正壬酸的摩尔比为1：1。3.根据权利要求1所述的制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，所述的香兰素胺和硼酸的摩尔比为1：0.05-0.20。4.根据权利要求1所述的制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，所述的甲苯的用量为每1g香兰素胺加8-10mL甲苯。5.根据权利要求1所述的制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，所述的脱水反应的温度为120-130℃，反应时间8-10h。6.根据权利要求1-5任一项所述的制备合成辣椒素的新方法，其特征在于，还包括脱水反应结束后降温至室温，加水洗涤，无水硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘菲，崔炳春，刘玉霞，柴勇利，赵怡丽，赵胜勇，王大陆，李明，李雅楠，王延花，于景明，陈秋丽，王静，王芳，刘毅，高青环，张晨，
申请(专利权)人：河南省化工研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41