一种神经酸的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种神经酸的制备方法，以芥酸为原料，在氢化铝锂作用下通过还原反应制备芥醇，接着将芥醇氧化为芥醛，再通过HWE反应制备(2E,15Z)

【技术实现步骤摘要】
一种神经酸的制备方法


[0001]本专利技术属于化学合成技术路线领域，具体涉及一种神经酸的制备方法。

技术介绍

[0002]神经酸是一种功能性不饱和脂肪酸，学名顺
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二十四碳烯酸。最早发现于哺乳动物的神经组织中，1926年日本科学家Tsujimoto首次从鲨鱼脑中分离得到顺式结构的神经酸，故又名鲨油酸。神经酸在哺乳动物大脑和脑神经中含量较高，是大脑神经细胞和神经纤维的核心天然成分。对神经细胞增殖和分化以及大脑发育等具有重要作用，可促进神经细胞的再生和接触抑制，从而改善大脑的功能，增强记忆力，是神经细胞生长发育和维持正常生命活动的必需品，能提高神经细胞的活跃性，从而推迟大脑的老化。
[0003]神经酸虽可从鲨鱼脑中提取得到，然而鲨鱼数量较少，随着各国明令禁捕鲨鱼，神经酸的动物获取途径逐渐陷入困境，神经酸的植物来源逐渐成为各国政府和科学家的关注重点。神经酸在植物中的分布较少，含量差别也较大，盾叶木(M.adenantha)和蒜头果(M.oleifera)等木本植物的种子油中神经酸含量均大于55％。元宝枫种子的含油量超过45％，其油脂中神经酸含量高达5.52％，是我国提取神经酸的重要资源之一。此外，在自然界中一些真菌也具有生产神经酸的能力，然而目前发现的这些菌株对人和动物具有高致病性，因此并未用于神经酸的实际生产。
[0004]目前，神经酸的主要获取途径是从各种果仁油(如元宝枫、蒜头果及盾叶木等)中分离提纯得到。蒜头果中神经酸含量最高，但其分布地带狭窄，资源量少，繁殖难度大，且蒜头果蛋白是一种双链高毒性蛋白限制了其开发应用。而元宝枫籽油中神经酸含量虽然比蒜头果低，但其产量较高、容易获得，其开发利用也得到了重视与发展。目前，元宝枫相关产品以保健品、营养添加剂等方式进入市场。然而从植物中提取分离得到的神经酸通常含有芥酸等脂肪酸，纯度不高，约为85％，不能满足市场对神经酸的需求，化学合成途径可以弥补这方面的短缺。迄今为止，国内外对于神经酸的化学合成研究报道较少。专利CN111423320 A以芥酸为原料，制备成芥酸甲酯后，通过还原反应、磺化反应、溴代反应制备芥溴，再通过格式反应、氧化反应等步骤以6步反应制备神经酸，其中格式反应一步收率较低，只有60％。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种神经酸的制备方法，该专利技术合成路线短，合成效率高，平均每步收率都大于90％，总收率可达到86.5％，且操作简便。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种神经酸的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0007]S1、芥醛的合成：以芥酸为原料，溶解于四氢呋喃中，然后加入氢化铝锂还原，边搅拌边加热至55℃，然后恒温反应2h～5h，待反应结束后，缓慢加入乙酸乙酯反应10min，再加入质量分数为10％的盐酸溶液淬灭反应，然后依次经过乙酸乙酯萃取、无水硫酸钠干燥后，
过滤、旋干，得到芥醇粗品；再将所得芥醇粗品溶于二氯甲烷中，加入氯铬酸吡啶，反应3h～10h，原料完全消失后，加水进行淬灭，然后依次经过乙酸乙酯萃取、无水硫酸钠干燥，过滤、旋除溶剂后，经柱层析得到芥醛；
[0008]所述芥醇粗品中芥醇的结构式为：
[0009]所述芥醛的结构式为：
[0010]本方案中氯铬酸吡啶作为一种高效的选择性氧化剂，可将芥醇氧化成芥醛；
[0011]S2、(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯的合成：在温度为0℃的条件下，将磷酰基乙酸三乙酯加入到氢化钠的四氢呋喃溶液中，反应10min，然后加入S1得到的芥醛，继续反应30min，原料完全消失后，加水淬灭反应，然后依次经过乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，过滤、旋干后，经柱层析得到(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯；
[0012]所述(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯的结构式为：
[0013][0014]本方案中采用Horner
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Wadsworth
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Emmons反应(简称为HWE反应)，通过磷酸酯碳负离子与醛反应生成烯烃；
[0015]S3、神经酸的合成：将S2得到的(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯溶解于无水甲醇中，加入镁屑，室温搅拌30min；然后升温至80℃，恒温反应3h，反应结束后冷却至室温，旋除甲醇，然后加入浓度为1mol/L的盐酸溶液淬灭反应，依次经过乙酸乙酯萃取和无水硫酸钠干燥后，过滤、旋干，得到神经酸甲酯粗品；再将神经酸甲酯粗品溶于四氢呋喃的甲醇溶液中，加入2mol/L的氢氧化钠溶液，反应1h后，加入质量分数为10％的盐酸溶液调节体系pH至3，然后依次经过乙酸乙酯萃取、无水硫酸钠干燥，过滤、旋干后，经柱层析分离得到神经酸；
[0016]所述神经酸甲酯粗品中神经酸甲酯的结构式为：
[0017][0018]所述神经酸的结构式为：
[0019]优选地，S1所述芥酸、氢化铝锂和氯铬酸吡啶的摩尔比为1:2.5:1.1。
[0020]优选地，S2所述磷酰基乙酸乙酯和芥醛的质量比为1.05:1。
[0021]本专利技术所用氢化钠购于北京百灵威科技有限公司，质量分数为60％，分散于矿物油中。
[0022]优选地，S2所述氢化钠的四氢呋喃溶液浓度为6mg/mL。
[0023]优选地，S1和S2中所述柱层析的洗脱剂为：石油醚：乙酸乙酯＝20:1。
[0024]优选地，S3所述(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯和镁屑的质量比为0.55:1；所
述四氢呋喃的甲醇溶液中四氢呋喃和甲醇体积比为4:1。
[0025]优选地，S3所述柱层析的洗脱剂为：石油醚：乙酸乙酯＝4:1。
[0026]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0027]1、本专利技术公开了一种以价廉易得的芥酸为初始原料，以HWE反应为关键步骤，实现神经酸的高效合成。首先，从芥酸出发，在氢化铝锂作用下通过还原反应制备芥醇，接着将芥醇氧化为芥醛，再通过HWE反应制备(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯，随后选择性还原共轭烯基，得到神经酸甲酯，最后水解酯基，完成神经酸的制备。
[0028]2、本专利技术以芥酸为原料制备神经酸的方法合成路线短，合成效率高，平均每步收率都大于90％，神经酸的综合收率可达到86.5％，且操作简便，纯度高，可为神经酸的化学合成提供一条简便高效的途径。
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0030]图1是实施例1步骤S2制备的(2E,15Z)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种神经酸的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、芥醛的合成：将芥酸溶解于四氢呋喃中，然后加入氢化铝锂，边搅拌边加热至55℃，恒温反应2h～5h；待反应结束后，加入乙酸乙酯反应10min，再加入质量分数为10％的盐酸溶液进行淬灭，然后依次经过乙酸乙酯萃取、无水硫酸钠干燥后，过滤、旋干，得到芥醇粗品；再将芥醇粗品溶于二氯甲烷中，加入氯铬酸吡啶，反应3h～10h，原料完全消失后，加水进行淬灭，依次经过乙酸乙酯萃取、无水硫酸钠干燥，过滤、旋除溶剂后，经柱层析得到芥醛；所述芥醇粗品中芥醇的结构式为：所述芥醛的结构式为：S2、(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯的合成：在温度为0℃的条件下，将磷酰基乙酸三乙酯加入到氢化钠的四氢呋喃溶液中，反应10min，然后加入S1得到的芥醛，继续反应30min，原料完全消失后，加水淬灭反应，然后依次经过乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，过滤、旋干后，经柱层析得到(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯；所述(2E,15Z)
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二十四碳烯酸乙酯的结构式为：S3、神经酸的合成：将S2得到的(2E,15Z)
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二十四碳烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：田靖靖，刘毅，王晓玲，冯海涛，
申请(专利权)人：宝鸡文理学院，
类型：发明
国别省市：