一种3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种3,4,5‑三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法。以蔗渣木聚糖为主要原料，N,N‑二甲基甲酰胺为反应溶剂，三乙胺为催化剂，与邻苯二甲酸酐反应合成蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。在吡啶作溶剂中，以三羟基苯甲酸依次与醋酸酐和盐酸反应，合成三乙酰苯甲酰氯。然后以丙酮为反应溶剂，将蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯与三乙酰苯甲酰氯在磷钼酸催化作用下，经第二步酯化反应合成双酯化衍生物3,4,5‑三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。本发明专利技术条件易于控制，产物生物活性较反应物有明显的提高，在医药、食品方面有更广阔的应用空间，在抗病毒、抗HIV的领域中具有较高的潜在应用价值。

Synthesis of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid-based bagasse xylan phthalate

The invention discloses a method for synthesizing 3,4,5 trihydroxybenzoic acid-based bagasse xylan phthalate. Bagasse xylan phthalate ester was synthesized by reaction of bagasse xylan with phthalic anhydride with triethylamine as catalyst and N, N dimethylformamide as reaction solvent. Triacetylbenzoyl chloride was synthesized by the reaction of trihydroxybenzoic acid with acetic anhydride and hydrochloric acid in pyridine as solvent. Then, using acetone as the reaction solvent, bagasse xylan phthalate and triacetyl benzoyl chloride were catalyzed by phosphomolybdic acid to synthesize 3,4,5 trihydroxybenzoic acid-based bagasse xylan phthalate by the second step esterification reaction. The conditions of the invention are easy to control, and the biological activity of the product is obviously improved compared with the reactant. The invention has wider application space in medicine and food, and has higher potential application value in the field of anti-virus and anti-HIV.

【技术实现步骤摘要】
一种3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法
本专利技术涉及高分子生物质材料领域，具体涉及一种3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法。
技术介绍
蔗渣木聚糖是一种稳定、无毒且具有刺激细胞免疫调节等功能的半纤维素，具有良好的开发应用前景，通常通过化学改性来扩大木聚糖的应用范围，酯化是木聚糖常用的改性方法之一。双酯化反应可以在木聚糖主体上引入两种新的功能基团，较为充分地利用木聚糖的两个活性侧基，显著增强木聚糖的生物活性。关于蔗渣木聚糖酯与硫酸、磷酸、磺酸等基团的酯化反应已经有相应的研究，其酯化产物具有明显的抗HIV活性。本专利技术将蔗渣木聚糖与3,4,5-三羟基苯甲酸、邻苯二甲酸进行两步酯化反应，可以充分利用两种酯化基团的抗炎、抗菌和抗HIV活性。通过引入酸性基团可以增强木聚糖的生物相容性，产物在医药、食品等方面具有广泛的应用前景。本专利技术以蔗渣木聚糖为主要原料，N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂，三乙胺为催化剂，与邻苯二甲酸酐反应合成蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。在吡啶作溶剂中，以三羟基苯甲酸依次与醋酸酐和盐酸反应，合成三乙酰苯甲酰氯。然后以丙酮为反应溶剂，将蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯与三乙酰苯甲酰氯在磷钼酸催化作用下，经第二步酯化反应合成双酯化衍生物3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。
技术实现思路
本专利技术的目的是提高蔗渣木聚糖的抗HIV活性，提供一种3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法。本专利技术的具体步骤为：(1)将6～8g蔗渣木聚糖在50℃恒温真空干燥箱中干燥24小时，得干基蔗渣木聚糖。(2)称取4～6g步骤(1)中所得干基蔗渣木聚糖加入250mL四口烧瓶中，加入20～35mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌下加入1～2mL分析纯三乙胺，继续搅拌30分钟，升温至80℃。(3)依次将3～6g邻苯二甲酸酐，10～20mL分析纯DMF加入50mL烧杯中，溶解后倒入恒压滴液漏斗中。搅拌下将该溶液滴加到步骤(2)反应体系中，控制滴加时间在2～3小时，滴加完毕后继续反应5小时。(4)将步骤(3)所得反应液降温后抽滤，分别用10～15mL无水乙醇、分析纯丙酮和去离子水洗涤，再抽滤得滤饼。滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，即得蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。(5)称取8～10g3,4,5-三羟基苯甲酸加入带有回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，加入13～22mL分析纯醋酸酐和11～16mL分析纯吡啶，控制反应温度为20～25℃，搅拌下反应8～12小时。搅拌下体系中继续加入20～40mL质量分数为20％～30％的盐酸溶液，得3,4,5-三乙酰苯甲酸粗产物。(6)将步骤(5)中所得粗产物进行抽滤，并将滤饼置入100mL烧杯中，用10～15mL的去离子水洗涤沉淀并抽滤，重复3次后，将滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，得3,4,5-三乙酰苯甲酸。(7)称取5～10g步骤(6)所得3,4,5-三乙酰苯甲酸加入到250mL四口烧瓶中，加入30～50mL分析纯环己烷和1～2mL分析纯DMF，搅拌均匀后，体系升温至60～80℃，搅拌下滴加15～45mL分析纯二氯亚砜，控制在20～30分钟内滴加完毕，滴加完毕后继续搅拌反应2～4小时，得三乙酰苯甲酰氯粗混合液。(8)将步骤(7)所得反应液倒入烧瓶中进行旋转蒸发，控制水浴温度为50～60℃，蒸发20～60分钟。将蒸发剩余固体置于50℃的恒温干燥箱中干燥24小时，得3,4,5-三乙酰苯甲酰氯。(9)称取5～10g步骤(4)所得的蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯，5～9g步骤(8)所得3,4,5-三乙酰苯甲酰氯，加入到250mL的四口烧瓶中，再加入35～60mL的分析纯丙酮和0.05～0.2g磷钼酸，体系升温至60～80℃，搅拌下反应3～8小时。(10)将步骤(9)所得反应液抽滤，滤饼在100mL烧杯中每次用10～15mL碳酸氢钠的乙醇饱和溶液洗涤沉淀并抽滤，重复3次后，将滤饼放入表面皿中，置于50℃恒温真空干燥箱中干燥24小时，即得产物3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。(11)采用酸碱滴定法测定蔗渣木聚糖双酯化衍生物进行羧酸酯化取代度，操作方法如下：准确称量约0.5g的产物样品，放入250mL锥形瓶中，加入5mL去离子水，然后滴入几滴酚酞指示剂。加入2.5mL0.5mol/L的氢氧化钠溶液，摇匀。在20℃下震荡皂化1小时。用10mL去离子水冲洗塞子与锥形瓶的内壁，再用0.5mol/L盐酸标准溶液滴定至无色，即为终点。记录消耗盐酸标准溶液的体积V1。在相同条件下，用酯化前的蔗渣木聚糖进行空白滴定，记录消耗盐酸标准溶液体积V0。羧酸酯化取代度(DS)的计算公式如下：式中：Wc——双酯化蔗渣木聚糖中含有酯羰基的质量分数，％；V0——滴定蔗渣木聚糖使用HCI标准溶液体积，单位mL；V1——滴定标产物所用的HCl标准溶液体积，单位mL；CHCl——HCl的浓度，单位mol/L；m——样品质量，单位g；M——酰基脱水木糖单元的相对分子质量，单位g/mol；132——蔗渣木聚糖脱水单元的相对分子质量，单位g/mol；DS——酯羰基取代度。本专利技术通过二次酯化反应合成具有双取代基的3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯，两种活性基团的引入增强了蔗渣木聚糖的抗病毒活性，在医药等方面具有较高的潜在应用价值。附图说明图1为原蔗渣木聚糖的SEM照片。图2为3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖间苯二甲酸酯的SEM照片。图3为原蔗渣木聚糖的IR图。图4为3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖间苯二甲酸酯的IR图。图5为原蔗渣木聚糖的XRD图。图6为3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖间苯二甲酸酯的XRD图。图7为原蔗渣木聚糖的TG及DTG曲线。图8为3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖间苯二甲酸酯的TG及DTG曲线。具体实施方式实施例：(1)将8g蔗渣木聚糖在50℃恒温真空干燥箱中干燥24小时，得干基蔗渣木聚糖。(2)称取5g步骤(1)中所得干基蔗渣木聚糖加入250mL四口烧瓶中，加入25mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，搅拌下加入1mL分析纯三乙胺，继续搅拌30分钟，升温至80℃。(3)依次将5g邻苯二甲酸酐，15mL分析纯DMF加入50mL烧杯中，溶解后倒入恒压滴液漏斗中。搅拌下将该溶液滴加到步骤(2)反应体系中，控制滴加时间在2～3小时，滴加完毕后继续反应5小时。(4)将步骤(3)所得反应液降温后抽滤，分别用15mL无水乙醇、分析纯丙酮和去离子水洗涤，再抽滤得滤饼。滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，即得蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。(5)称取8g3,4,5-三羟基苯甲酸加入带有回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，加入15mL分析纯醋酸酐和12mL分析纯吡啶，控制反应温度为25℃，搅拌下反应8小时。搅拌下体系中继续加入20mL质量分数为25％的盐酸溶液，得3,4,5-三乙酰苯甲酸粗产物。(6)将步骤(5)中所得粗产物进行抽滤，并将滤饼置入100mL烧杯中，用15mL的去离子水洗涤沉淀并抽滤，重复3次后，将滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，得3,4,5-三乙酰苯甲酸。(7)称取8g步骤(6)所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3,4,5‑三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法，其特征在于具体步骤为：(1)将6~8g蔗渣木聚糖在50℃恒温真空干燥箱中干燥24小时，得干基蔗渣木聚糖；(2)称取4~6g步骤(1)中所得干基蔗渣木聚糖加入250mL四口烧瓶中，加入20~35mL分析纯N,N‑二甲基甲酰胺，搅拌下加入1~2mL分析纯三乙胺，继续搅拌30分钟，升温至80℃；(3)依次将3~6g邻苯二甲酸酐，10~20mL分析纯N,N‑二甲基甲酰胺加入50mL烧杯中，溶解后倒入恒压滴液漏斗中；搅拌下将该溶液滴加到步骤(2)反应体系中，控制滴加时间在2~3小时，滴加完毕后继续反应5小时；(4)将步骤(3)所得反应液降温后抽滤，分别用10~15mL无水乙醇、分析纯丙酮和去离子水洗涤，再抽滤得滤饼；滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，即得蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯；(5)称取8~10g 3,4,5‑三羟基苯甲酸加入带有回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，加入13~22mL分析纯醋酸酐和11~16mL分析纯吡啶，控制反应温度为20~25℃，搅拌下反应8~12小时；搅拌下体系中继续加入20~40mL质量分数为20%~30%的盐酸溶液，得3,4,5‑三乙酰苯甲酸粗产物；(6)将步骤(5)中所得粗产物进行抽滤，并将滤饼置入100mL烧杯中，用10~15mL的去离子水洗涤沉淀并抽滤，重复3次后，将滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，得3,4,5‑三乙酰苯甲酸；(7)称取5~10g步骤(6)所得3,4,5‑三乙酰苯甲酸加入到250mL四口烧瓶中，加入30~50mL分析纯环己烷和1~2mL分析纯DMF，搅拌均匀后，体系升温至60~80℃，搅拌下滴加15~45mL分析纯二氯亚砜，控制在20~30分钟内滴加完毕，滴加完毕后继续搅拌反应2~4小时，得三乙酰苯甲酰氯粗混合液；(8)将步骤(7)所得反应液倒入烧瓶中进行旋转蒸发，控制水浴温度为50~60℃，蒸发20~60分钟；将蒸发剩余固体置于50℃的恒温干燥箱中干燥24小时，得3,4,5‑三乙酰苯甲酰氯；(9)称取5~10g步骤(4)所得的蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯，5~9 g步骤(8)所得3,4,5‑三乙酰苯甲酰氯，加入到250mL的四口烧瓶中，再加入35~60mL的分析纯丙酮和0.05~0.2g磷钼酸，体系升温至60~80℃，搅拌下反应3~8小时；(10)将步骤(9)所得反应液抽滤，滤饼在100mL烧杯中每次用10~15mL碳酸氢钠的乙醇饱和溶液洗涤沉淀并抽滤，重复3次后，将滤饼放入表面皿中，置于50℃恒温真空干燥箱中干燥24小时，即得产物3,4,5‑三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯。...

【技术特征摘要】
1.一种3,4,5-三羟基苯甲酸基蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯的合成方法，其特征在于具体步骤为：(1)将6~8g蔗渣木聚糖在50℃恒温真空干燥箱中干燥24小时，得干基蔗渣木聚糖；(2)称取4~6g步骤(1)中所得干基蔗渣木聚糖加入250mL四口烧瓶中，加入20~35mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺，搅拌下加入1~2mL分析纯三乙胺，继续搅拌30分钟，升温至80℃；(3)依次将3~6g邻苯二甲酸酐，10~20mL分析纯N,N-二甲基甲酰胺加入50mL烧杯中，溶解后倒入恒压滴液漏斗中；搅拌下将该溶液滴加到步骤(2)反应体系中，控制滴加时间在2~3小时，滴加完毕后继续反应5小时；(4)将步骤(3)所得反应液降温后抽滤，分别用10~15mL无水乙醇、分析纯丙酮和去离子水洗涤，再抽滤得滤饼；滤饼置于50℃的恒温真空干燥箱中干燥24小时，即得蔗渣木聚糖邻苯二甲酸酯；(5)称取8~10g3,4,5-三羟基苯甲酸加入带有回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，加入13~22mL分析纯醋酸酐和11~16mL分析纯吡啶，控制反应温度为20~25℃，搅拌下反应8~12小时；搅拌下体系中继续加入20~40mL质量分数为20%~30%的盐酸溶液，得3,4,5-三乙酰苯甲酸粗产物；(6)将步骤(5)中所得粗产物进行抽滤，并将滤饼置入100mL烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李和平，耿恺，柴建啟，龚俊，张俊，武晋雄，张淑芬，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45