專利名稱：硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其制法和用途。
背景技術(shù)：
硒作為人體必需的微量元素，具有許多重要的生理功能，與人體的健康密切相關(guān)。研究表明，硒具有抗癌、抗炎、維護(hù)心血管健康、增進(jìn)男性生殖功能、增強(qiáng)人體免疫力、抗衰老等作用。現(xiàn)在已知的與缺硒有關(guān)的人類疾病有40余種，包括癌癥、腦心血管疾病、糖尿病、肝病、甲狀腺素失衡等。美國及日本醫(yī)學(xué)界對硒的臨床研究證明硒對癌癥、高脂質(zhì)血癥、動脈硬化、白內(nèi)障、風(fēng)濕病、過敏性體質(zhì)等都具有很高的防治效果。因此要保持人體健康，預(yù)防有關(guān)疾病，就應(yīng)當(dāng)有充足的硒攝入，特別是在當(dāng)今癌癥等諸多疾病無特效良藥的時(shí)候，通過攝取足夠的硒來預(yù)防各種疾病的發(fā)生顯得尤為重要。
世界上有40多個(gè)國家和地區(qū)屬低硒地帶，其土壤硒含量遠(yuǎn)低于正常水平，如挪威、瑞典、芬蘭、蘇格蘭、法國、瑞士、德國、匈牙利、加拿大、阿根廷、澳大利亞、新西蘭、日本、美國西部和東北部等，這些地區(qū)糧食中的硒含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的營養(yǎng)需要。我國也有72％縣市屬缺硒地區(qū)，因而補(bǔ)硒的需求迫切且廣泛。世界衛(wèi)生組織訂定的人體日攝入量為50-200μg，超過750μg則引起中毒，于是如何解決補(bǔ)硒問題同時(shí)避免中毒成為關(guān)鍵。為滿足缺硒國家人民的硒營養(yǎng)需要，各國在富硒食品開發(fā)中做了大量卓有成效的工作。目前，國際上已開發(fā)使用的有機(jī)硒蛋氨酸(美國)、富硒酵母、富硒蘑菇、富硒茶、富硒麥芽、富硒藻類(德國)、富硒蛋等。其中硒蛋氨酸和富硒酵母都被制成硒補(bǔ)充藥物。由于富硒農(nóng)產(chǎn)品可通過生物轉(zhuǎn)化降低硒毒性，為補(bǔ)硒提供了安全的途徑。因此，在中國農(nóng)科院召開的有關(guān)富硒食品的開發(fā)研討會上，我國醫(yī)學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、食品學(xué)和農(nóng)學(xué)等專家強(qiáng)調(diào)指出，硒與人體健康有直接關(guān)系，開發(fā)富硒農(nóng)產(chǎn)品、藥品勢在必行。
大蒜是硒的良好食物來源，它本身含硒14μg/100g大蒜。大蒜的重要生理活性也是提高免疫力、清除體內(nèi)的活性氧自由基，與硒的作用一致，有協(xié)同增效作用。因此設(shè)法生成富硒大蒜，是生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品的最佳選擇之一。
研究證明，大蒜具有強(qiáng)的抗菌消炎作用，能抗血小板聚集，抗動脈粥樣硬化，還具有抑制重金屬毒性、降低膽固醇、防止心血管疾病、抗癌等功能。國外科學(xué)家在高硒培養(yǎng)條件下生產(chǎn)出了富硒大蒜，實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)這種大蒜在乳腺癌動物模型中的防癌作用強(qiáng)于普通大蒜，攝入發(fā)現(xiàn)大蒜中的硒可保持含硒酶的完全活性功能。大蒜中的硒是以硒多糖的形式結(jié)合，具有很強(qiáng)的消除自由基的能力。富硒大蒜不會造成人體內(nèi)硒化合物的過度累積，毒性甚微，因而是理想的補(bǔ)硒食品。我國是世界大蒜種植第一大國，產(chǎn)量占世界的1/4。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國種蒜面積約12萬公傾，總產(chǎn)量達(dá)54萬噸，年出口9萬噸以上，出口量占世界第4位。報(bào)載”嘉定白蒜有望成為創(chuàng)匯最多的農(nóng)產(chǎn)品”(新民晚報(bào)99，12，23)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其制法，將硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物用作植物富硒劑，而獲得富硒農(nóng)產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是通式為RN/Se的硒代嗎啉及其衍生物，式中R選自H、烷基、烯烴基或?；鵕1CO、膦酸脂取代烴基，其中R1為H、烷基、烯烴基、Ph、m-ClC6H4、芳基或芳脂基。
上述化合物的制備方法，以硒和硼氫化鉀反應(yīng)制得硒氫化鉀，然后與氮芥鹽酸鹽反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-硒代嗎啉。
本發(fā)明還可將硒代嗎啉與鹵代烴在50-150℃下反應(yīng)從反應(yīng)混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
將硒代嗎啉與R1COX反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-?；鷨徇?。
將硒代嗎啉與R’CHO、(RO)2POH起Mannich反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物膦酸脂取代烴基嗎啉 式中，R、R’代表烴基。
本發(fā)明還提供了上述烴基硒代嗎啉的另一種制備方法，以N，N-雙(2-乙基)烴胺和硒氫化鈉反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
本發(fā)明所提供的化合物用作植物富硒劑，尤其是用作大蒜的富硒劑可獲得富硒農(nóng)產(chǎn)品。將硒代嗎啉及其衍生物施用于大蒜，可使大蒜中硒含量提高十倍以上。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，施用本發(fā)明的大蒜含硒量蒜葉536.8μg/100g，蒜頭159μg/100g。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1500ml三口瓶中，加入7.9g(0.10mol)硒和6.0g(0.11mol)硼氫化鉀，通氮?dú)饧尤霟o水乙醇100ml攪拌加熱直至為無色液，冷至室溫，加入4.4g(0.11mol)氫氧化納，然后滴加含17.8g(0.10mol)氮芥鹽酸鹽的200ml無水乙醇溶液，滴加完后回流4hr。反應(yīng)混合物冷卻過濾，蒸除溶劑，殘留物減壓蒸餾，收集61-63℃/7mmHg餾分，得7.5g無色液體硒代嗎啉，產(chǎn)率50.0％。
實(shí)施例2100ml三口瓶中，加入硒代嗎啉0.9g(6mmol)，1-溴十一酸1.6g(6mmol)，溶于30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，分批加入1.25g(6.1mmol)二環(huán)己基碳二亞胺，約10min加完，冰浴下攪拌30min后，于室溫繼續(xù)攪拌4hr。反應(yīng)完后，過濾，用溶劑洗滌固體，用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，干燥，蒸除溶劑，粗產(chǎn)品經(jīng)無水乙醇重結(jié)晶，得2.08g白色固體4-(1-溴十一?；?硒代嗎啉，產(chǎn)率87.3％。m.p.70-72℃。
實(shí)施例3100ml三口瓶中，加入甲酸0.75ml(20mol)，硒代嗎啉3.0g(20mmol)，溶于30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，將4.1g(20mmol)二環(huán)己基碳二亞胺，分批加入反應(yīng)液中，約經(jīng)10min加完，繼續(xù)在冰浴下攪拌30min后，于室溫繼續(xù)攪拌4hr。生成的白色固體二環(huán)己基脲經(jīng)過濾除取，用少量二氯甲烷洗滌，濾液用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，干燥，蒸除溶劑。得3.24g無色液體4-甲?；鷨徇a(chǎn)率91.0％。
實(shí)施例4100ml三口瓶中，加入冰乙酸0.6g(10mol)，硒代嗎啉1.5g(10mmol)，溶于30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，將2.1g(10mmol)二環(huán)己基碳二亞胺，分批加入反應(yīng)液中，攪拌30min后，移去冰浴，于室溫繼續(xù)攪拌4hr。反應(yīng)完畢，過濾，固體用溶劑洗三次，濾液和洗液合并，用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，干燥后蒸除溶劑，得1.69g無色液體4-乙?；鷨徇?，產(chǎn)率88.0％。
實(shí)施例5100ml三口瓶中，加入順丁烯二酸0.6g(5.2mol)，硒代嗎啉1.5g(10mmol)，溶于30ml乙酸乙酯中，冰鹽浴冷卻，分批將2.1g(10mmol)二環(huán)己基碳二亞胺加入反應(yīng)液中，加完后于0℃反應(yīng)30min，移去冰浴，于室溫反應(yīng)4hr。反應(yīng)完后，過濾，用少量溶劑洗，濾液用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，干燥，蒸除溶劑。粗產(chǎn)品用無水乙醇重結(jié)晶，得2.19g白色固體4，4’-丁烯二?；p硒代嗎啉，產(chǎn)率57.6％。m.p.112-114℃。
實(shí)施例6100ml三口瓶中，加入硒代嗎啉0.9g(6mmol)，1-溴十一酸1.6g(6mmol)，溶于30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，分批加入1.25g(6.1mmol)二環(huán)己基碳二亞胺，約10min加完，冰浴下攪拌30min后，于室溫繼續(xù)攪拌4hr。反應(yīng)完后，過濾，用溶劑洗滌固體，濾液用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，干燥，蒸除溶劑.粗產(chǎn)品用無水乙醇重結(jié)晶，得2.08g白色固體4-(1-溴十一?；?硒代嗎啉，產(chǎn)率87.3％，m.p.70-72℃。
實(shí)施例7100ml三口瓶中，加入硒代嗎啉3.0g(20mmol)，氯仿20ml，通氣，攪拌加入吡啶3.3ml(41mmol)，冰鹽浴冷卻下，滴加含苯甲酰氯2.4ml(20.7mmol)的氯仿溶液20ml，滴完后，于室溫?cái)嚢?2hr。反應(yīng)混合物加入2N的鹽酸20ml，劇烈攪拌后反應(yīng)分層，分出有機(jī)層，然后用NaHCO3水溶液(3×3ml)，水洗至中性。用無水硫酸鎂干燥，蒸除溶劑，粗產(chǎn)品用無水乙醇重結(jié)晶，得4.73g白色固體4-苯甲?；鷨徇?，產(chǎn)率93.1％，m.p.68-70℃。
實(shí)施例8用10mmol鄰氯苯甲酰氯按實(shí)施例7所述方法制備，得2.67g白色針狀固體4-鄰氯苯甲?；鷨徇?，產(chǎn)率92.5％，m.p.118-120℃。
實(shí)施例9用30mmol丙酰氯按實(shí)施例7所述方法制備，蒸除溶劑，得黃色油狀物，以硅膠G為吸附劑，乙酸乙酯為淋洗劑經(jīng)加壓柱層析，得到5.5g無色液體4-丙?；鷨徇?，產(chǎn)率89.0％。
實(shí)施例10用10mmol丙烯酰氯按實(shí)施例7所述方法制備，蒸除溶劑，粗產(chǎn)品以硅膠G為吸附劑，氯仿為淋洗劑經(jīng)加壓柱層析，得到1.74g淺黃色油狀液體4-丙烯?；鷨徇a(chǎn)率85.8％。
實(shí)施例11用10mmol肉桂酰氯按實(shí)施例7所述方法制備，得到2.52g白色固體4-肉桂?；鷨徇a(chǎn)率90.0％，m.mp.96-98℃。
實(shí)施例12在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，0.8g(10.1mmol)硒粉和0.7g(13.0mmol)硼氫化鉀混合于100ml三口瓶，加入無水乙醇20ml，加熱回流直至反應(yīng)液冰鹽浴冷卻下，分批加入?yún)s混合物變?yōu)闊o色透明液，然后滴加1.9g(10.4mmol)N，N-雙(2-氯乙基)烯丙胺的無水乙醇溶液20ml，回流反應(yīng)4hr，反應(yīng)完畢，過濾，蒸除溶劑，得到固狀物，加入100ml氯仿，50ml水溶解，分出氯仿層，水洗，無水硫酸鎂干燥；過濾蒸除氯仿，得到黃褐色油狀物，以硅膠(100-200)作吸附劑，氯仿作淋洗劑進(jìn)行柱層析，得到0.7g無色油狀液體N-烯丙基硒代嗎啉，產(chǎn)率36.5％。
實(shí)施例13在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100ml三口瓶中加入1.5g(10mmol)硒代嗎啉，2.1g(15mmol)無水碳酸鈉，無水乙醇20ml，然后緩慢滴加含溴丙烯1，0ml(11.5mmol)的無水乙醇10ml，加熱回流2hr，冷卻過濾，蒸除溶劑，粗產(chǎn)物以硅膠G作吸附劑，以氯仿∶乙酸乙酯1∶3為淋洗劑經(jīng)加壓柱層析得到1.47g無色油狀液體N-烯丙基硒代嗎啉，產(chǎn)率77.4％。
實(shí)施例14稱取2.0g(10.1mmol)N，N-雙(2-氯乙基)正丁胺按實(shí)施例12所述方法制備，粗產(chǎn)物以硅膠G為吸附劑，氯仿作淋洗劑經(jīng)加壓柱層析，得到0.72g無色液體N-正丁基硒代嗎啉，產(chǎn)率34.6％。
實(shí)施例15稱取1.37g(10mmol)正溴丁烷實(shí)施例13所述方法制備，粗產(chǎn)物以硅膠G為吸附劑，氯仿作淋洗劑經(jīng)加壓柱層析，得到1.53g無色液體N-正丁基硒代嗎啉，產(chǎn)率74.3％。
實(shí)施例16在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100ml三口瓶中，加入1.5g(10mmol)硒代嗎啉，1-溴十二烷2.5g(10mmol)，無水碳酸鉀2.0g(14.5mmol)，加熱至100℃反應(yīng)4hr，反應(yīng)完畢加入氯仿溶解，過濾，蒸除溶劑，得固體，用無水乙醇重結(jié)晶，得2.3g白色粉狀固體N-十二烷基硒代嗎啉，產(chǎn)率72.3％，m.p.163-165℃。
實(shí)施例17在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，100ml三口瓶中加入1.5g(10mmol)硒代嗎啉，1-溴十四烷2.8g(10.1mmol)，無水碳酸鉀2.0g(14.5mmol)，加熱至100℃反應(yīng)4hr，反應(yīng)完畢加入氯仿溶解，濾出固體，蒸除溶劑，所得粗產(chǎn)物經(jīng)無水乙醇重結(jié)晶，得2.6g白色固體N-十四烷基硒代嗎啉，產(chǎn)率75.1％，m.p.179-180℃。
實(shí)施例18在250ml三口瓶中加入0.2mol二乙基亞磷酸脂，0.8mol三聚甲醛和0.2mol硒代嗎啉，加入100ml無水乙醇作溶劑，在攪拌下緩緩升溫至65-70℃，反應(yīng)3小時(shí)，停止加熱，減壓蒸去溶劑，得N-膦酸脂取代亞甲基硒代嗎啉，收率87％。
權(quán)利要求
1.通式為 的硒代嗎啉及其衍生物，式中R選自H、烷基、烯烴基或?；鵕1CO、膦酸脂取代烴基，其中R1為H、烷基、烯烴基、Ph、m-ClC6H4、芳基或芳脂基。
2.權(quán)利要求1所述化合物的制備方法，以硒和硼氫化鉀反應(yīng)制得硒氫化鉀，然后與氮芥鹽酸鹽反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-硒代嗎啉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是將硒代嗎啉與鹵代烴在50-150℃下反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是將硒代嗎啉與R1COX反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-?；鷨徇?。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是將硒代嗎啉與R’CHO、(RO)2POH起Mannich反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物膦酸脂取代烴基嗎啉。
6.權(quán)利要求1所述烴基硒代嗎啉的制備方法，以N，N-雙(2-乙基)烴胺和硒氫化鈉反應(yīng)，從反應(yīng)混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
7.權(quán)利要求1所述化合物用作植物富硒劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通式為RN
文檔編號C05G3/00GK1336372SQ0112838
公開日2002年2月20日 申請日期2001年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月30日
發(fā)明者徐漢生, 吳軍, 胡利明, 劉秀芳 申請人:武漢大學(xué)