專利名稱：一種從肉桂醛制備3-羥基苯丙醛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬一種化工產(chǎn)品的制備方法。具體是一種從肉桂醛制備3-羥基苯丙醛的方法。
背景技術(shù)：
手性藥物是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的高科技產(chǎn)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人類對(duì)藥物的要求越來越高，手性藥物的需求越來越大，現(xiàn)在每年均以20%的速度增長(zhǎng)，其開發(fā)前景非常好(殷元騏，蔣耀忠主編，不對(duì)稱催化反應(yīng)進(jìn)展，科學(xué)出版社，2000。 P16)。肉桂醛是肉桂油的主要成份，我國(guó)是肉桂油的主產(chǎn)區(qū)。資源很豐富。從肉桂醛通 過水合反應(yīng)轉(zhuǎn)化得到的3-羥基苯丙醛是一種手性化合物，并有兩個(gè)手性基團(tuán)羥基和醛基，很容易從其通過化學(xué)反應(yīng)制備其它手性化合物。此外，3-羥基苯丙醛也可以作為一個(gè)中間體合成其它化合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從肉桂醛制備3-羥基苯丙醛的方法。本發(fā)明為了解決上述問題的技術(shù)方案如下一種從肉桂醛制備3-羥基肉桂醛的方法是以肉桂醛為原料，以脯氨酸或4-羥基脯氨酸為催化劑、在室溫條件下轉(zhuǎn)變成3-羥基苯丙醛。具體步驟如下I)稱取適量脯氨酸或4-羥基脯氨酸，加入適量蒸餾水溶解，用濃NaOH液調(diào)節(jié)溶液PH至10. O,并用水稀釋至濃度為O. 50mol/L，得到濃度為O. 50mol/L的脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液；2)向IOml濃度為O. 50mol/L的脯氨酸或4_羥基脯氨酸溶液加入I. 2mmol肉桂醛，在常溫下密閉放置24h，得到3-羥基苯丙醛和脯氨酸或4-羥基脯氨酸混合液；3)將步驟2)得到的3-羥基苯丙醛和脯氨酸或4-羥基脯氨酸混合液用20ml乙酸乙酯萃取，使3-羥基苯丙醛與氨基酸分層，將3-羥基苯丙醛與氨基酸分離，分別得到產(chǎn)品3-羥基苯丙醛和脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液，脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液可循環(huán)使用，其催化活性不變。本發(fā)明從肉桂醛制備3-羥基肉桂醛有以下優(yōu)點(diǎn)I.反應(yīng)條件溫和，所用原料及試劑均對(duì)人體健康無害，產(chǎn)品適用于作為制藥原料。2.催化劑和萃取劑均可以循環(huán)使用，生產(chǎn)成本低。3.反應(yīng)有較高的立體選擇性，產(chǎn)品適用于手性藥物合成。


圖I是反應(yīng)液的乙酸乙酯萃取液的液相色譜圖。圖中，色譜柱Inertsil/ffondasil-C18 柱(5 μ m, 4. 6X 250mm),柱溫 45°C，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)254nm。流動(dòng)相30%甲醇，流速lmL/min。進(jìn)樣量20 μ L。從左至右三個(gè)色譜峰對(duì)應(yīng)為乙酸乙酯(保留時(shí)間4. 7min);產(chǎn)物3_羥基苯丙醛(保留時(shí)間8. 8min)和氧化產(chǎn)物3-羥基苯丙酸(保留時(shí)間22. 2min)。圖2是產(chǎn)物的紅外光譜圖。圖中，可見輕基(3399CHT1)、仲醇(109801^1 )、單取代芳環(huán)(755、694CHT1)的特征吸收峰。圖3是產(chǎn)物用過氧化氫氧化后的質(zhì)譜圖。圖中，可見仲醇的特征峰(m/zl07)以及失水產(chǎn)物肉桂酸的質(zhì)譜圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是應(yīng)用氨基酸催化，肉桂醛在水溶液中發(fā)生水合反應(yīng)生成3-羥基苯丙醛。所有含有氨基和羧基的化合物如氨基酸，以及分別含有氨基和羧基的兩種化合物(如正丙胺和乙酸一起)均可催化這一水合反應(yīng)。采用含有仲胺的氨基酸(脯氨酸和4-羥基脯氨酸)催化效果最好。產(chǎn)物具有較好的立體選擇性，以脯氨酸催化時(shí)EE%達(dá)80%，因此在手性藥物的合成中有較好的應(yīng)用前景。氨基酸對(duì)肉桂醛的水合反應(yīng)有較好的催化活性和選擇性。除生成少量苯甲醛副產(chǎn)物(5%)外，產(chǎn)物3-羥基肉桂醛的選擇性很高。其它不飽和醛酮也可以用類似方法得到相應(yīng)的水合物。本發(fā)明采用的原料如下肉桂醛(98%，武漢遠(yuǎn)城科技發(fā)展有限公司)，甘氨酸、L-脯氨酸、L-白氨酸、D-苯丙氨酸、L-絲氨酸、4-羥基-L-羥基脯氨酸、L-谷氨酸、L-賴氨酸(BR，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；氫氧化鈉(分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；乙酸乙酯(成都科密化學(xué)試劑有限公司)反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物3-羥基苯丙醛收率的影響催化劑種類對(duì)3-羥基苯丙醛收率的影響以正丙胺/乙酸鈉為催化劑時(shí)，反應(yīng)24小時(shí)，肉桂醛的轉(zhuǎn)化率為22%，3_羥基苯丙醛的選擇性為10%。以各種氨基酸作催化劑時(shí)，肉桂醛的轉(zhuǎn)化率均在90%以上，但由于氨基酸中含有伯胺基時(shí)可與醛基形成席夫堿，降低了 3-羥基苯丙醛的收率。而當(dāng)氨基酸中的胺基為仲胺，即以脯氨酸或4-羥基脯氨酸作催化劑時(shí)，3-羥基苯丙醛的收率在95%左右。主要副產(chǎn)物為苯甲醛。反應(yīng)時(shí)間對(duì)肉桂醛轉(zhuǎn)化率的影響以4-羥基-L-羥基脯氨酸、脯氨酸為催化劑時(shí)，反應(yīng)O. 5h，肉桂醛轉(zhuǎn)化率已達(dá)到90%，反應(yīng)4h后，肉桂醛幾乎完全轉(zhuǎn)化。與此相比，其它氨基酸的反應(yīng)要慢，如甘氨酸催化下肉桂醛的轉(zhuǎn)化率在反應(yīng)24小時(shí)后才能完全轉(zhuǎn)化。脯氨酸溶液濃度對(duì)肉桂醛轉(zhuǎn)化率的影響L-脯氨酸濃度對(duì)反應(yīng)有一定的影響。濃度為O. 05mol/L時(shí)，反應(yīng)4h肉桂醛轉(zhuǎn)化率僅為35. 4%，而當(dāng)L-脯氨酸濃度為O. 25mol/L時(shí)，肉桂醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到82. 9%。當(dāng)L-脯氨酸濃度增加到O. 5mol/L以上后，肉桂醛幾乎完全轉(zhuǎn)化。肉桂醛用量對(duì)其轉(zhuǎn)化率的影響
當(dāng)肉桂醒用量從O. 5mmol增大到2mmol,和預(yù)期的情況不同，肉桂醒的轉(zhuǎn)化率隨其用量的增大反而有所增加。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到24h，以各種氨基酸作催化劑，肉桂醛均可完全轉(zhuǎn)化。產(chǎn)物3-羥基苯丙醛為棕色固體，不溶于水，易溶于醇，酮和酯中。產(chǎn)物在空氣中易被氧化為3-羥基苯丙酸，在較高溫度下易脫水重新變成肉桂醛。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例I將I. 2mmol肉桂醛加入IOmlO. 50mol/L脯氨酸溶液(pH=10)，常溫下密閉放置4h。將生成的產(chǎn)物3-羥基苯丙醛用20ml乙酸乙酯萃取與氨基酸反應(yīng)液分離。除去溶劑后得產(chǎn)物O. 19g，產(chǎn)物用紅外光譜以及質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)，在紅外光譜中可以觀測(cè)到羥基(3399CHT1)、仲醇的C-O伸縮振動(dòng)(1098CHT1)和單取代芳環(huán)(755,694(^-1)的特征吸收峰。以過氧化氫氧化的產(chǎn)物質(zhì)譜分析結(jié)果證明，其出現(xiàn)了 3-羥基苯丙酸中仲醇的特征峰(C6H5-CH=OH2+, m/zl07)和產(chǎn)物脫水形成的苯丙酸的碎片離子峰。過氧化氫氧化產(chǎn)物的1H NMR譜δ 4. 0(三重峰)，δ 1.9(雙峰)，δ 7. 5 (多重峰)，5 4. 5 (羥基峰)、δ 12. 5 (羧基峰)與理論分析結(jié)果基本一致.而將產(chǎn)物用亞氯酸鈉氧化后，1H NMR譜中δ 4. O的峰消失，δ I. 9的峰出現(xiàn)δ 2. 4處(單峰)。這些分析結(jié)果均證明產(chǎn)物為3-羥基苯丙醛。3-羥基苯丙醛的產(chǎn)率為95%。實(shí)施例2將I. 2mmol肉桂醛加入IOmlO. 50mol/L4_羥基脯氨酸溶液(pH=10)，常溫下密閉放置lh。將生成的產(chǎn)物3-羥基苯丙醛用20ml乙酸乙酯萃取與氨基酸反應(yīng)液分離。除去溶劑后得產(chǎn)物O. 18g，產(chǎn)物用液相色譜、紅外光譜、質(zhì)譜和核磁共振波譜分析，結(jié)果與實(shí)施例I相·同，證明其為3-羥基苯丙醛。3-羥基苯丙醛的產(chǎn)率為90%。實(shí)施例3將I. 2mmol肉桂醛加入IOmlO. 25mol/L脯氨酸溶液(pH=10)，常溫下密閉放置4h。將生成的產(chǎn)物3-羥基苯丙醛用20ml乙酸乙酯萃取與氨基酸反應(yīng)液分離。除去溶劑后得產(chǎn)物O. 15g，產(chǎn)物用液相色譜、紅外光譜、質(zhì)譜和核磁共振波譜分析，結(jié)果與實(shí)施例I相同，證明其為3-羥基苯丙醛。3-羥基苯丙醛的產(chǎn)率為77%。實(shí)施例4將2mmol肉桂醛加入IOmlO. 50mol/L脯氨酸溶液(pH=10)，常溫下密閉放置4h。將生成的產(chǎn)物3-羥基苯丙醛用20ml乙酸乙酯萃取與氨基酸反應(yīng)液分離。除去溶劑后得產(chǎn)物
O.32g，產(chǎn)物用液相色譜、紅外光譜、質(zhì)譜和核磁共振波譜分析，結(jié)果與實(shí)施例I相同，證明其為3-羥基苯丙醛。3-羥基苯丙醛的產(chǎn)率為96%。
權(quán)利要求
1.一種從肉桂醛制備3-羥基苯丙醛的方法，其特征是，以肉桂醛為原料，以脯氨酸或4-羥基脯氨酸為催化劑、在室溫條件下轉(zhuǎn)變成3-羥基苯丙醛，具體步驟如下 1)稱取適量脯氨酸或4-羥基脯氨酸，加入適量蒸餾水溶解，用濃NaOH液調(diào)節(jié)溶液pH至10. 0，并用水稀釋至濃度為O. 50mol/L,得到濃度為O. 50mol/L的脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液； 2)向IOml濃度為O.50mol/L的脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液加入I. 2mmol肉桂醛，在常溫下密閉放置24h，得到3-羥基苯丙醛和脯氨酸或4-羥基脯氨酸混合液； 3)將步驟2)得到的3-羥基苯丙醛和脯氨酸或4-羥基脯氨酸混合液用20ml乙酸乙酯萃取，使3-羥基苯丙醛與氨基酸分層，將3-羥基苯丙醛與氨基酸分離，分別得到產(chǎn)品3-羥基苯丙醛和脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液，脯氨酸或4-羥基脯氨酸溶液可循環(huán)使用，其催化活性不變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從肉桂醛制備3-羥基苯丙醛的方法。該方法是以肉桂醛為原料，以脯氨酸或4-羥基脯氨酸為催化劑、在室溫條件下轉(zhuǎn)變成3-羥基苯丙醛。本發(fā)明方法有以下特點(diǎn)反應(yīng)條件溫和，所用原料及試劑均對(duì)人體健康無害。催化劑和萃取劑均可以循環(huán)使用，生產(chǎn)成本低；反應(yīng)有較高的立體選擇性，產(chǎn)品適用于手性藥物合成。
文檔編號(hào)C07C47/27GK102936191SQ20121045337
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者姚興東, 申利群, 黃璐璐, 聶園梅 申請(qǐng)人:廣西民族大學(xué)