简介
圆柚酮为倍半萜烯类化合物，属雅槛蓝烷系的双环倍半萜酮。圆柚酮在低浓度时表现出浓郁的柚子香气，并带有甜橙、木香香韵，但味苦，其气味阈值较低，仅为1 μg/L。圆柚酮因具有宜人的柑橘香气而受到人们的关注，自其被发现以来，关于圆柚酮的天然分布、晶体结构及其多种立体异构体的香味特征，都得到了广泛的研究。由于它在天然产物中含量很低，而且其具有立体异构体，几乎无法分离得到，且提取成本很高，所以圆柚酮的提取及应用受到很大限制[1]。
图1 圆柚酮
制备
图2 圆柚酮的合成路线
方法一：向装有回流冷凝器的单颈圆底烧瓶中加入乙酸钠（三水合物，0.22克，1.6毫摩尔）。注射前述氯烯酮（0.14克，0.54毫摩尔）在冰醋酸（4毫升）中的溶液。将混合物加热至100°C，持续2小时。完成后，将反应混合物冷却至室温。将反应混合物倒入冷水中。用氯仿提取反应混合物。用2%KOH水溶液、2 NHCl、饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤有机层。用硫酸镁干燥有机层。通过旋转蒸发器去除多余的溶剂得到标题化合物圆柚酮。合成路线如图2所示[2]。
方法二：将三水合乙酸钠（0.22g，1.6mmol）加入到装有回流冷凝器的单颈圆底烧瓶中。将氯烯酮化合物8（0.14 g，0.54 mmol）在冰醋酸（4 mL）中的溶液注入烧瓶中，并将混合物加热至100°C。并在该温度下保持2小时。然后将反应混合物冷却至室温，倒入冷水中，并用氯仿萃取。然后用连续部分的2%KOH水溶液、2N HCl、NaHCO3和盐水洗涤有机层，然后用MgSO4干燥。通过旋转蒸发器除去过量的溶剂以提供黄色油状的标题化合物圆柚酮，产率（93%）。合成路线如图2所示。
图3 圆柚酮的合成路线
将N-羟基邻苯二甲酰亚胺（80 mg，0.05 mmol，0.1当量）加入溶液中，然后缓慢加入亚氯酸钠（80%）（0.66 g，5.9 mmol，1.2当量）。将反应加热至50°C，持续18小时；然后将其冷却并倒入10%的亚硫酸钠溶液（100mL）中。然后用乙醚（100毫升）提取该溶液。有机层用饱和碳酸氢钠（50mL）洗涤，用硫酸钠干燥，并吸收到硅胶（2g）上。然后在硅胶柱（20g）上纯化该材料，并用庚烷（250mL）中的5%乙酸乙酯和庚烷（250 mL）中的10%乙酸乙酯洗脱。将含有所需产物的级分合并并在减压下浓缩，得到52%产率（0.37%）的所需产物圆柚酮。合成路线如图3所示。
用途
圆柚酮具有浓郁的柚类香气，它可以作为天然的香精香料添加到食品中去，同时也可以作为柚类香气的衡量指标。近年来，圆柚酮关于生理作用的研究也越来越重要。它的味道除了应用于香水外，最近实验研究发现圆柚酮也有明显的排斥和毒性活动向毁灭性的地下白蚁。然而，与自然产品相关的当前成本使其不适合任何工业应用。圆柚酮作为一种天然的倍半萜酮，其对两种主要的储藏害虫玉米象甲和米象甲具有接触毒性和驱避性，对玉米和水稻的危害明显小于溶剂处理的对照。这表明圆柚酮具有驱虫效果，对玉米杂草的驱避率为46.3~93.1%，水稻杂草的驱避率为39.2~67.2%。
Tsoyi等发现圆柚酮中血红素氧合酶的诱导而提高了败血症小鼠的存活率。研究发现，圆柚酮对si HO-1 RNA转染细胞i NOS表达的抑制作用显著降低，此外圆柚酮对脂多糖激活的巨噬细胞和巨噬细胞中高迁移率族 BOX-1（HMGB1）均有明显抑制作用。由此认为 ECR可能的抗炎机制至少是由于HO-1的诱导作用，圆柚酮等倍半萜类化合物起着至关重要的作用，圆柚酮在脓毒症治疗药物的开发方面具有巨大的潜力[1]。
参考文献
[1] 李晓. 瓦伦西亚橘烯生物转化生成圆柚酮的研究[D].华中农业大学,2019.DOI:10.27158/d.cnki.ghznu.2019.000196.
[2] Julien, Bryan N.; et al. Novel methods for production of 5-epi-β-vetivone, 2-isopropyl-6,10-dimethyl-spiro[4.5]deca-2,6-dien-8-one, and 2-isopropyl-6,10-dimethyl-spiro[4.5]deca-1,6-dien-8-one. World Intellectual Property Organization, WO2008116056 A2 2008-09-25.