一种脂溶态砷化合物的合成方法技术

本发明专利技术属于有机合成技术领域，涉及一种脂溶态砷化合物的合成方法。该方法包括：在强碱溶液中加入碘化二甲胂得到双（二甲基胂）氧化物；向所述双（二甲基胂）氧化物加入溴代烷烃和无水乙醇反应后得到所述脂溶态砷化合物。本发明专利技术提供了一种脂溶态砷化合物的合成方法，解决了现有技术合成脂溶态砷化合物反应步骤繁多、耗时久，涉及金属钠存在安全隐患，经常出现产量低且不稳定的情况等问题。量低且不稳定的情况等问题。量低且不稳定的情况等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种脂溶态砷化合物的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，涉及一种脂溶态砷化合物的合成方法。

技术介绍

[0002]脂溶态砷化合物是指细胞内的含砷脂质，包括含砷脂肪酸、含砷碳氢化合物、含砷长链醇、砷糖磷脂等，其结构复杂且含量低，提取难度较高；例如，海洋生物中砷的主要存在形式是脂溶态砷化合物。脂溶态砷化合物的形态包括含脂溶态砷化合物肪酸（arsenic
‑
containing fatty acids，AsFAs）、含砷碳氢化合物（arsenic
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containing hydrocarbons，AsHCs）、含砷长链醇、含砷磷脂（arsenic
‑
containing phospholipids，AsPLs）、含砷磷脂酰胆碱（arsenic
‑
containing phosphatidylcholines，AsPCs）和含砷磷脂酰乙醇胺（arsenic
‑
containing phosphati
‑ꢀ
dylethanolamine，AsPEs）等。
[0003]此前普遍认知脂溶态砷化合物没有毒性，无需对其进行健康风险评估。《食品安全国家标准食品中污染物限量 GB 2762
‑
2017》中对食品中砷污染物的限量也是以总砷含量和无机砷含量为标准的，对有机砷的含量缺乏关注。现有研究表明脂溶态砷化合物对人类有生物利用性，并被广泛地降解为小的砷化合物。现有研究表明AsHCs和AsFAs具有细胞毒性，且毒性大小AsHCs大于AsFAs，脂溶态砷化合物可以穿过血脑屏障蓄积在脑组织中，造成潜在危害。另外，AsHCs会随着哺乳母亲食用后转移至乳汁中，影响婴儿大脑发育，有潜在神经毒性。
[0004]随着脂溶态砷化合物对人体影响的研究深入，急需商品化可工业化大规模生产的脂溶态砷化合物作为试验原料。但目前国内外并无商品化的脂溶态砷化合物，一般为实验室小规模自行制备。目前脂溶态砷化合物合成方法的流程反应步骤繁多、耗时久，涉及金属钠，如果操作不当很容易存在安全隐患，过程难检测、风险大，而且经常出现产量低且不稳定的情况。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种脂溶态砷化合物的合成方法。所述合成方法具有原料简单、反应简单且耗时短，风险较低，得率稳定、产品纯度高、反应过程易控制、设备要求低的优点，适合进行大规模工业化生产。
[0006]基于上述目的，本申请通过提供一种脂溶态砷化合物的合成方法来解决该领域中的这种需要。
[0007]一方面，本专利技术涉及一种脂溶态砷化合物的合成方法，其包括：在强碱溶液中加入碘化二甲胂得到双（二甲基胂）氧化物；向所述双（二甲基胂）氧化物加入溴代烷烃和无水乙醇反应后得到所述脂溶态砷化合物；所述溴代烷烃包括1
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溴十四烷、1
‑
溴十五烷、溴十六烷中的一种。
[0008]具体地，碘化二甲胂结构如式（1）所示，双（二甲基胂）氧化物结构如式（2）所示，
。
[0009]进一步地，本专利技术提供的脂溶态砷化合物的合成方法中，所述碘化二甲胂的制备方法包括：每7mol二甲基胂酸中加入20mol含碘卤化物、5mol亚硫酸氢盐、水和浓盐酸，搅拌反应，加入二氯甲烷和水，混匀后静置分层，收集下层液体，旋蒸浓缩至1mL得到所述碘化二甲胂。
[0010]具体地，二甲基胂酸结构如式（3）所示，。
[0011]进一步地，本专利技术提供的脂溶态砷化合物的合成方法中，所述含碘卤化物为碘化钾，所述亚硫酸氢盐为亚硫酸氢钠；所述搅拌反应的时间不低于4h，所述搅拌反应的速率为800rpm/min；所述浓盐酸的质量分数为32%
‑
37%。优选的，所述浓盐酸的质量分数为32%。
[0012]进一步地，本专利技术提供的脂溶态砷化合物的合成方法中，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为10mol/L；以摩尔比计，所述强碱溶液的OH
‑
与所述碘化二甲胂的配比为7:25。
[0013]进一步地，本专利技术提供的脂溶态砷化合物的合成方法中，所述碘化二甲胂与所述氢氧化钠溶液的反应在无氧环境下进行，反应时间为10
‑
15min，反应温度控制为0℃；优选地，所述无氧环境包括氩气环境或氮气环境。可选地，所述碘化二甲胂与所述氢氧化钠溶液的反应直接在冰水混合浴中进行，转速控制在800rpm/min，满足反应温度控制为0℃的反应条件。
[0014]进一步地，本专利技术提供的脂溶态砷化合物的合成方法中，以摩尔比计，所述双（二甲基胂）氧化物、溴代烷烃、无水乙醇的配比为14:5:175。可选地，所述无水乙醇加入后，需要有回流装置。
[0015]进一步地，本专利技术提供的脂溶态砷化合物的合成方法中，向所述双（二甲基胂）氧化物加入溴代烷烃和无水乙醇反应后得到所述脂溶态砷化合物；然后进行除杂萃取旋蒸浓缩，所述除杂萃取旋蒸浓缩包括：向所述含脂溶态砷化合物的反应液加水溶解，乙醚除杂，混匀之后静置分层，收集下层溶液，调节pH至中性，加入二氯甲烷萃取，收集下层溶液，旋蒸浓缩，得到所述脂溶态砷化合物的粗品。
[0016]另一方面，本专利技术还提供了所述脂溶态砷化合物的粗品纯化方法，所述纯化包括：200
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300目的硅胶装柱得到硅胶柱，将所述脂溶态砷化合物的粗品与100
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200目的硅胶混合形成拌样硅胶，转移至所述硅胶柱上，用乙酸乙酯与甲醇的混合液梯度洗脱，进行旋蒸氮吹之后得到白色粉末，即为所述脂溶态砷化合物的纯品。
[0017]进一步地，本专利技术提供的所述脂溶态砷化合物的粗品纯化方法中，以质量比计，所述脂溶态砷化合物的粗品与所述拌样硅胶的配比为1:1.2
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1.5；以质量比计，所述脂溶态砷化合物的粗品与所述硅胶柱的配比为1:20。
[0018]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果或者优点：（1）本申请的合成方法步骤简单，其中原料碘化二甲胂和溴代烷烃直接可以购买得到，此外，本申请还提供了利用二甲基砷酸合成碘化二甲胂的方法，二甲基砷酸也同样易于购得。（2）本申请的合成方法安全风险较低，反应原料不包含金属单质钠。避免了金属单质钠十分不稳定，使用不当容易存在安全隐患等问题。（3）本申请的合成方法时间大大缩短，从二甲基砷酸到合成得到脂溶态砷化合物粗品的时间控制在24h以内，且步骤简单。此外，本申请的合成方法所需设备简单，大型仪器只涉及到磁力搅拌器和氮气瓶，其他均为玻璃仪器。（4）本申请的合成方法中涉及的乙醚、二氯甲烷等有机试剂旋蒸浓缩之后可以回收重复利用，减少了废液处理成本，避免造成资源浪费现象。
附图说明
[0019]图1为实施例1合成得到AsHC 374的核磁氢谱图。
[0020]图2为实施例1合成得到AsHC 374的核磁碳谱图。
[0021]图3为实施例1合成得到AsHC 374的高分辨率质谱图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脂溶态砷化合物的合成方法，其特征在于，包括：在强碱溶液中加入碘化二甲胂得到双（二甲基胂）氧化物；向所述双（二甲基胂）氧化物加入溴代烷烃和无水乙醇反应后得到所述脂溶态砷化合物；所述溴代烷烃包括1
‑
溴十四烷、1
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溴十五烷、溴十六烷中的一种。2.根据权利要求1所述的脂溶态砷化合物的合成方法，其特征在于，所述碘化二甲胂的制备方法包括：每7mol二甲基胂酸中加入20mol含碘卤化物、5mol亚硫酸氢盐、水和浓盐酸，搅拌反应，加入二氯甲烷和水，混匀后静置分层，收集下层液体，旋蒸浓缩至1mL得到所述碘化二甲胂。3.根据权利要求2所述的脂溶态砷化合物的合成方法，其特征在于，所述含碘卤化物为碘化钾，所述亚硫酸氢盐为亚硫酸氢钠；所述搅拌反应的时间不低于4h，所述搅拌反应的速率为800rpm/min；所述浓盐酸的质量分数为32%
‑
37%。4.根据权利要求1所述的脂溶态砷化合物的合成方法，其特征在于，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为10mol/L；以摩尔比计，所述强碱溶液的OH
‑
与所述碘化二甲胂的配比为7:25。5.根据权利要求4所述的脂溶态砷化合物的合成方法，其特征在于，所述碘化二甲胂与所述氢氧化钠溶液的反应在无氧环境下进行，反应时间为10
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟赛意，陈佳佳，钟映雄，宋兵兵，汪卓，王旭，房志家，陈建平，李瑞，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：