类胡萝卜素多烯链状化合物的制备方法和用于制备此类化合物的中间体技术

本发明专利技术提供一种用于合成多烯链状结构的中间体化合物，此中间体化合物是类胡萝卜素化合物的重要组成部分，并提供制备此类化合物和利用此中间体制备类胡萝卜素多烯链状化合物尤其是制备番茄红素的方法。制备类胡萝卜素多烯链状化合物的方法是以烯丙基砜化合物为原料，和Ｃ－５硫化物反应以延长碳链。将所得硫代砜化合物氧化，所得的二砜化合物和Ｃ－１０二（卤代烯丙基）硫化物化合形成含有所需碳原子数的链状化合物。然后，通过氧化二烯丙基硫醚所得的二烯丙基砜进行Ｒａｍｂｅｒｇ－Ｂａｋｌｕｎｄ反应形成中间三烯键。当除去磺酰基团后，就获得类胡萝卜素多烯链状化合物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备类胡萝卜素多烯链状化合物的方法。更具体地，它涉及用于合成具有多烯链状结构的中间体化合物，制备此类化合物的方法以及利用此中间体化合物制备类胡萝卜素多烯链状化合物，尤其是番茄红素的方法。
技术介绍
类胡萝卜素化合物具有多烯链状结构。此化合物的具体实施例包括β-胡萝卜素，番茄红素、虾青素、胭脂素等。类胡萝卜素化合物已经作为天然染料被广泛使用，最近有报道说这些化合物由于具有能和已知为致癌物的自由基和单线态氧原子进行选择性反应的功效，具有良好的抗癌作用。在此背景下，各种含有胡萝卜素的商业产品，包括化妆品和风味食品，已经在市场上销售。但是，针对β-胡萝卜素的抗癌作用，依然存在相对立的看法，因为据称β-胡萝卜素对吸烟者和患有肺癌的病人会产生不利的影响。因此，人们将更大的注意力转移到具有更强抗氧化能力的番茄红素上，就其抗癌活性而言并无相对立的看法。为了适应这种趋势，更加需要发展一种能有效合成构成番茄红素的多烯链状结构的方法。其间，制备番茄红素最典型的常规合成方法是由Isler发展建立的；那是一种以Wittig反应为基础的合成多烯链的方法(反应路线1，Helv.Chim.Acta 195639，463-473).反应路线1 根据反应路线1，C-10二醛化合物和乙烯醚、丙烯基醚化合物先后进行反应，形成一连续共轭的碳链，其中每个C-2单元和C-3单元被分别加到C-10二醛化合物的醛基上。通过该步骤，在二醛上接入C-10单元形成C-20二醛化合物，其中分子中部的三键被部分还原，形成藏红花酸。然后，由此所得的藏红花酸和Wittig盐进行Wittig反应生成番茄红素。此步骤所用的Wittig盐是由溴化香叶酯和三苯基膦反应制备的。但是反应路线1所示的合成番茄红素的方法包括许多为生成藏红花酸而进行的反应步骤，且由于存在处理Wittig反应所得的副产物氧化膦所带来的麻烦，故合成效率较低。另外一种合成番茄红素的方法是由Karrer发展建立的。该方法是基于炔基负离子的偶联反应、部分氢化和脱水。在反应路线2中说明了此合成方法(Helv.chim.Acta 1950，33，1349-1352)。反应路线2 根据反应路线2，将金属锌加到炔丙基溴中制得一种负离子，所述负离子和ψ-紫罗兰酮进行偶联反应，生成C-16中间体。然后将两分子通过往C-16中间体加碱制得的炔基负离子和C-8二酮化合物进行偶联反应，生成合成番茄红素所需的包含40个碳原子的前体。部分氢化这两个三键并对上述前体化合物进行脱水制得番茄红素。反应路线2的合成番茄红素的方法相当简单，但是并不容易形成具有反式构型的双键。因此，本专利技术的首要技术目的是提供一种烯丙基硫醚，即一种利于碳链延长，能有效合成上述多烯链状结构的C-5化合物。本专利技术的另一技术目的是提供一种使用所述烯丙基硫醚延长碳链的方法。本专利技术的又一目的是提供一种使用所述延长碳链的方法制备多烯链状化合物，尤其是番茄红素的方法。
技术实现思路
为了实现上述第一个技术目的，本专利技术提供由化学式1表示的烯丙基硫醚。化学式1 其中，X可以选自-Cl、-Br、-I、-OSO2CF3、-OSO2Ph、-OSO2C6H4CH3和-OSO2CH3，Ph表示苯基。本专利技术的第二个技术目的是通过制备化学式1所示的烯丙基硫醚的方法来实现的，包括如下步骤(a-1)氧化异戊二烯以制得异戊二烯一氧化物；(b-1)将此异戊二烯一氧化物和苯硫醇反应制得4-羟基-3-甲基-2-丁烯基苯基硫醚(A)；(c-1)将化合物(A)和卤化化合物或磺化化合物进行反应。 化学式1在上述化学式中，X可以选自-Cl、-Br、-I、-OSO2CF3、-OSO2Ph、-OSO2C6H4CH3和-OSO2CH3，Ph表示苯基。本专利技术的第三个技术目的是通过利用化学式1所示的烯丙基硫醚延长碳链的方法实现的，包括如下步骤(a-2)脱去烯丙基砜化合物(B)上的质子，将最终产物和化学式1所示的烯丙基硫醚反应制得硫代砜化合物(C)；(b-2)选择性氧化上述硫代砜化合物(C)制得相应的烯丙基砜化合物(D)。 在上述化学式中，R可以选自氢、C1～C30烷基、C1～C30烯基、芳基、-CN、-COOR’(其中R’是C1-C10烷基)和-C(＝O)H，X可以选自-Cl、-Br、-I、-OSO2CF3、-OSO2Ph、-OSO2C6H4CH3和-OSO2CH3，Ph表示苯基。本专利技术的第四个技术目的是通过制备化学式2所示的类胡萝卜素多烯链状化合物的方法来实现的，包括如下步骤(a-3)脱去烯丙基双砜化合物(D)上的质子，将最终产物和不超过0.5当量的二烯丙基硫醚(E)反应(其中Y是卤素原子)，制备烯丙基硫醚化合物(F)，上述0.5当量是基于1当量的烯丙基双砜化合物(D)而言的；(b-3)选择性氧化烯丙基硫醚化合物(F)制备烯丙基砜化合物(G)；(c-3)让烯丙基砜化合物(G)进行Ramberg-Baklund反应制得四(苯磺酰)-三烯化合物(H)；(d-3)让化合物(H)与碱反应。如果化学式2中的R为异戊间二烯基，则该方法制得的是番茄红素。 化学式2在上述化学式中，R可以选自氢、C1～C30烷基、C1～C30烯基、芳基、-CN、-COOR’(其中R’是C1-C10烷基)和-C(＝O)H，Y可以选自-Cl、-Br、-I、-OSO2CF3、-OSO2Ph、-OSO2C6H4CH3和-OSO2CH3，Ph表示苯基。在制备化学式1所示的烯丙基硫醚的方法中，步骤(b-1)中的异戊二烯一氧化物的开环反应适宜在以含Cu(I)的盐为催化剂、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂的条件下进行，因为具有反式构型的双键目标化合物可以在这种反应条件下作为主产物制得。在利用化学式1所示的烯丙基硫醚延长碳链的方法中，R的具体实例包括C1～C30烷基中的甲基、乙基和丙基，C1～C30烯基中的乙烯基、烯丙基和异戊二烯基和芳基中的苯基和萘基。X就反应活性而言适宜取Cl或Br，而R适宜取氢或苯基。而且，若需要可将化合物(D)作为原料，通过重复步骤(a-2)和(b-2)一次或多次来加入C-5单元。步骤(b-2)的选择性氧化适宜通过在室温下，有金属氧化物催化剂如铌钼酸锂(LiNbMoO6)或氧化钒(V2O5)存在时往硫代砜化合物(C)中滴加过氧化氢溶液的方法进行。在此反应条件下的选择性氧化能提供良好的产率。在制备化学式2所示的类胡萝卜素多烯链状化合物的方法中，R的具体实例包括C1～C30烷基中的甲基、乙基和丙基，C1～C30烯基中的乙烯基、烯丙基和异戊二烯基和芳基中的苯基和萘基。X就反应活性而言适宜取Cl或Br，而R适宜取氢或苯基。在步骤(a-3)中，若烯丙基双砜化合物(D)中的R为氢或异戊二烯基，那么就反应活性而言化合物(E)中的Y适宜取Br。烯丙基双砜化合物的脱质子化应通过在低温下，较适宜的是在不高于-40℃的温度下往1当量的烯丙基双砜化合物(D)中逐滴加入2当量碱的方法进行。碱的具体实例包括n-BuLi、s-BuLi、t-BuLi、苯基锂、NaNH2、二异丙胺锂(LDA)、六甲基二硅锂、六甲基二硅钠等。步骤(b-3)的选择性氧化适宜通过在低温下往烯丙基双砜化合物(D)中滴加过氧化氢-脲(UHP)和邻苯二甲酸酐的混合物，或在室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由如下化学式１表示的烯丙基硫醚：化学式１ ＊＊＊式中，Ｘ选自－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＯＳＯ↓［２］ＣＦ↓［３］、－ＯＳＯ↓［２］Ｐｈ、－ＯＳＯ↓［２］Ｃ↓［６］Ｈ↓［４］ＣＨ↓［３］和－ＯＳＯ↓［２］ＣＨ↓［３］，Ｐｈ表示苯基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：具相湖，池敏求，
申请(专利权)人：具相湖，SK株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]