背景及概述[1]
白屈菜酸单水合物为白屈氨酸的合成中间体。白屈菜酸为白色结晶粉末,分子式是C7H4O6,熔点为265℃。白屈氨酸是一种非常重要的有机合成中间体,它广泛应用于生物化学、有机化学、药物化学等方面。此外,白屈菜酸还是许多重要配体的合成原料,比如它可用于合成terpy、pybox以及许多大环配合物等;同时因其抗炎、美白功效,也可作为化妆品原料。白屈氨酸本身也是一个非常典型的多齿配体,在配位化学方面也引起了广泛的研究兴趣。在文献报道的合成方法中,采用丙酮和草酸二乙酯发生克莱森缩合来合成。存在着合成工艺复杂,产物收率低,反应时间过长等问题。
制备[1]
白屈菜酸单水合物的合成是克莱森缩合反应,反应过程中生成碳正离子。在滴加丙酮和草酸二乙酯混合物的末期,反应混合物变的非常粘稠,不能很好的混合均匀,增加了碳正离子接触的几率,降低产物的收率。所以滴加过程中适当升高温度,有效降低反应混合物的粘度,使其混合均匀,有利于提高产物的收率。白屈菜酸单水合物的制备如下:
具体步骤为:在一个带有回流冷凝管和氯化钙干燥管的100mL三颈瓶中,把2.4g钠加入到35mL无水乙醇中,搅拌至完全溶解,冷却到室温。滴加预先混合好的3g丙酮和15.8g草酸二乙酯,反应混合物逐渐变为黄色。当滴加到混合物还剩余1/4的时候,加热到65℃。滴加结束以后,继续搅拌1h,得黄色粘稠膏状物。冷却到5℃以下,加入18mL浓盐酸和15g碎冰,室温下搅拌过夜。减压蒸除过量的乙醇,加入20mL浓盐酸,加热到100℃,反应20h。冷却到5℃,过滤,并用少量冰水洗涤,活性炭脱色,水重结晶,白色针状晶体,真空干燥得8.1g,收率85.3%(文献:88%;文献:79%)。m.p.265~266℃(dec.);IR(KBr):ν(OH)3471cm-1,3573cm-1;ν(C=O)1726cm-1;ν(C=C)1643cm-1,1587cm-1。
应用
白屈菜酸单水合物为白屈氨酸的合成中间体。反应方程式如下:
3.7g白屈菜酸,在冰浴条件下滴加35mL氨水(含量:25~28%),回流反应5h,回流过程中偶尔滴加少量氨水。减压除去过量的氨水,加入50mL水,活性炭脱色,用浓盐酸调节至pH为1,得白色沉淀,过滤,并用少量冰水洗涤,再加入80mL水,煮沸30min,自然冷却到室温,过滤,真空干燥,得白色晶体,3.3g,收率90%(文献:92%)。m.p.258.6~259(dec.);1HNMR(400MHz,DMSO):δ7.56(2H,s);IR(KBr):ν(OH)3606cm-1,3446cm-1;ν(C=O)1724cm-1;ν(C=C)1616cm-1,1469cm-1。
主要参考资料
[1] CN201610421354.2从桄榔果实中制备白屈菜酸盐的方法
[2] 白屈氨酸合成方法的改进