專利名稱：白藜蘆醇的簡(jiǎn)便高效制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)藥化工領(lǐng)域一種天然植物成分的制備方法，具體涉及一種具有二苯乙烯結(jié) 構(gòu)的多酚類抗毒素的制備方法。
背景技術(shù)：
白藜蘆醇(resveratrol)，化學(xué)名3，4'，5-三羥基二苯乙烯(3，4'，5-trihydroxystilbene),是一種存
在于虎杖、藜蘆、決明、何首烏、花生、桑椹、松樹、葡萄等植物之中的天然多酚類抗毒素。 近年來(lái)，白藜戸醇所具有的抗腫瘤、抗炎、抗血小板凝集及防止冠心病、心血管疾病等多種 有益的生理功能受到了日益廣泛的重視。例如，世界衛(wèi)生組織(WHO)主持的對(duì)世界心血管疾 病的調(diào)査顯示，與西歐其他國(guó)家相比，盡管法國(guó)人有類似的不利于心血管健康的生活習(xí)慣和 飲食結(jié)構(gòu)，但其發(fā)病率卻要低得多。對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，其中最顯著的差異在于法國(guó)人常飲用連 同葡萄皮釀造的紅葡萄酒，而在其它地區(qū)威士忌、白蘭地等蒸餾酒則占主要地位。這說(shuō)明葡 萄皮中含量較高的白藜蘆醇很可能起到了關(guān)鍵的作用。1997年《科學(xué)》雜志上刊登了 Pezzuto 等人的報(bào)道05c^ce， 1997， 275， 218-220)，證明白藜蘆醇在癌癥發(fā)生的起始、增生和擴(kuò)展三個(gè) 主要階段都具有防癌活性和抑制作用。許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，白藜蘆醇具有抗粥樣動(dòng)脈硬化、 冠心病、缺血性心臟病及高血脂癥的功能，也能減少血小板的凝集而起到抗血栓的作用。同 時(shí)，作為一種抗氧化劑，它能有效地清除自由基，延緩肌體衰老。
作為一種應(yīng)激抗毒素，白藜盧醇在植物體內(nèi)起到抵御有害菌類感染及紫外線照射損傷的 作用。白藜蘆醇在自然界中并不十分常見，即使在含量較高的葡萄皮中也僅有百方分之五十 至一百。分離富集植物中的微量白藜蘆醇需要消耗大量的原料(如中藥虎杖)和有機(jī)溶劑，這 對(duì)于生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)都是非常不利的。另一方面，白藜蘆醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)相當(dāng) 簡(jiǎn)單，僅含有一個(gè)雙鍵可能形成幾何異構(gòu)體，因此是化學(xué)合成的理想對(duì)象。在設(shè)計(jì)合成路線、 改進(jìn)反應(yīng)條件時(shí)主要考慮兩點(diǎn)選擇性地生成反式白藜蘆醇，以及簡(jiǎn)便高效地對(duì)三個(gè)酚羥基 進(jìn)行保護(hù)和脫保護(hù)。值得指出的是這兩個(gè)因素是相互影響和制約的，即保護(hù)酚羥基的方法可 能增加產(chǎn)品中的順式異構(gòu)體，而反過(guò)來(lái)二苯乙烯結(jié)構(gòu)的存在使得某些常用的保護(hù)和脫保護(hù)的 反應(yīng)條件無(wú)法得到應(yīng)用。
為了相對(duì)于天然提取工藝有成本和規(guī)模的優(yōu)勢(shì)，白藜蘆醇的化學(xué)合成一方面要優(yōu)化反應(yīng) 條件，提高產(chǎn)率和原子經(jīng)濟(jì)性，另一方面要盡可能減少消耗昂貴的化學(xué)原料和貴金屬催化劑， 避免絕對(duì)干燥、深度冷凍、劇烈放熱、柱色譜分離等難以規(guī)?；纳a(chǎn)工藝。具體來(lái)講，白 藜盧醇可以使用3,5-二甲氧基苯甲醛或4-甲氧基苯甲醛(對(duì)茴香醛)作為起始原料，兩者有類似的化學(xué)性質(zhì)，而且大多數(shù)已有的專利和文獻(xiàn)報(bào)道都選擇前者。但是按重量計(jì)算3,5-二甲氧基 苯甲醛的零售價(jià)格是4-甲氧基苯甲醛的上百倍，約是3,5-二甲氧基苯甲酸的十倍。因此從經(jīng) 濟(jì)角度來(lái)看3,5-二甲氧基苯甲酸和4-甲氧基苯甲醛的搭配顯然是更加適宜的。另有專利和文 獻(xiàn)報(bào)道使用有機(jī)鋰、有機(jī)鎂等有機(jī)金屬試劑作為骨架合成的中間體。這些有機(jī)金屬試劑能夠 靈活參與各種類型的化學(xué)反應(yīng)，在歷史上對(duì)實(shí)驗(yàn)室有機(jī)合成起到了巨大的推動(dòng)作用。但它們 的化學(xué)性質(zhì)過(guò)于活潑，在條件控制不嚴(yán)格時(shí)容易產(chǎn)生很多副反應(yīng)，這不但導(dǎo)致產(chǎn)率下降，而 且在某些情況下遇空氣可以自燃，帶來(lái)巨大的安全隱患。
合成路線的最后一步是脫去三個(gè)酚羥基上的保護(hù)基團(tuán)，得到最終產(chǎn)物白藜蘆醇。常見的 保護(hù)集團(tuán)有甲基，乙?；推S基等幾種。在通常情況下芐基既容易形成，又能夠通過(guò)氫解脫 去，而且在多數(shù)酸堿條件下保持穩(wěn)定，因此是理想的酚羥基保護(hù)基團(tuán)。但由于白藜蘆醇的二 苯乙烯結(jié)構(gòu)，氫解脫保護(hù)無(wú)法得到應(yīng)用。Cushman等人的方法0/ Med C/ie/n.， 1993, 2950-2955)中只好選擇三氯化鋁作為替代方法，導(dǎo)致反應(yīng)進(jìn)行不徹底，得到的是酚輕基部分 保護(hù)的混合物，需要用柱色譜進(jìn)行分離提純，產(chǎn)率僅達(dá)到69%。在多步化學(xué)合成中，越是接 近最終產(chǎn)物的中間體凝聚的價(jià)值越高，因此有必要做出改進(jìn)。在本專利申請(qǐng)中運(yùn)用甲基作保 護(hù)， 一方面可以直接用價(jià)廉易得的4-甲氧基苯甲醛(對(duì)茴香醛)作為起始原料，另一方面可以通 過(guò)三溴化硼幾乎定量地脫保護(hù)，在實(shí)際操作中累積脫去三個(gè)甲基仍然達(dá)到了 94%的產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以低成本化學(xué)品為原料，在易操控、可放大的反應(yīng)條件下高 效合成天然抗毒素白夢(mèng)蘆醇的方法，合成路線如,下 ，
<image>image see original document page 4</image>以上是反式白藜戸醇(^resveratro1(1)的合成路線。試劑與條件(a)硫酸二甲酯，氫氧 化鈉；(b)氯化亞砜，甲醇；(c)氫化鋁鋰或硼氫化鈉，無(wú)水乙醚；(d)三溴化磷，無(wú)水二氯 甲烷；(e)亞磷酸三乙酯，130°C; (f)氫化鈉，對(duì)茴香醛；(g)三溴化硼，無(wú)水二氯甲烷。
從價(jià)廉易得的3，5-二羥基苯甲酸2開始，首先用硫酸二甲酯在熱的堿性水溶液中將兩個(gè) 酚羥基保護(hù)成為甲醚，然后再用甲醇和氯化亞砜制得甲酯3。這兩部反應(yīng)的粗產(chǎn)品無(wú)須進(jìn)一 步精制，總產(chǎn)率大于80%。接下來(lái)甲酯3被氫化鋁鋰或硼氫化鈉等常見還原劑還原成甲醇4， 再與三溴化磷在冰水冷卻下反應(yīng)得到溴芐5。同樣，由于產(chǎn)率很高(90%以上)，產(chǎn)品足夠純， 每步反應(yīng)濃縮后都自發(fā)結(jié)晶。溴芐5與亞磷酸三乙酯共熱經(jīng)阿爾布佐夫反應(yīng)幾乎定量地產(chǎn)生 節(jié)膦酸酯6，繼而與氯化鈉和對(duì)茴香醛作用經(jīng)維迪希-霍納爾反應(yīng)選擇性地形成反式3，4'，5-三 甲氧基二苯乙烯7。最后，三個(gè)甲氧基被三溴化硼定量地除去制得目標(biāo)產(chǎn)物白藜蘆醇l。
與以往發(fā)表的白藜蘆醇制備方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)通過(guò)合理搭配的合成路線， 由基本化學(xué)原料實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)率，大幅降低生產(chǎn)成本2)反應(yīng)溫度介于零下10°<:至130°(:之間， 無(wú)須高壓或無(wú)氧環(huán)境，反應(yīng)物料腐蝕性爆炸性低，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備無(wú)特殊要求；3)中間體及最終 產(chǎn)物純度好，精制時(shí)重結(jié)晶即可，不涉及減壓蒸餾、柱色譜等繁瑣的分離純化步驟，不大量 消耗有機(jī)溶劑。
具體實(shí)施例方式
以下為本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施方法和結(jié)果。需要指出的是，這些具體的反應(yīng)試劑和條件以及 操作過(guò)程僅僅是典型的例子，由同功能的替換(如氫化鋁鋰替換為硼氫化鈉，硫酸二甲酯替換 為溴乙垸)而實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方法仍然在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[方式11 3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯methyl 3,5"dimethoxyhenzoate (2) 取1.54克3,5-二羥基苯甲酸及少量亞硫酸氫鈉放入裝上滴液漏斗和帶本生閥的冷凝管的
50毫升三口瓶中，在冰水浴冷卻下邊攪拌邊向其中滴加30毫升8%氫氧化鈉溶液。待固體
全部溶解后，向瓶中滴加1.9毫升硫酸二甲酯，保持冰水浴冷卻，攪拌20至30分后再加入
同樣質(zhì)量的硫酸二甲酯。攪拌10分后，撤去冰水浴，加熱回流2小時(shí)。此后加入10毫升16%
氫氧化鈉溶液，繼續(xù)加熱回流2小時(shí)。停止加熱，冷卻后將瓶中液體轉(zhuǎn)移至燒杯內(nèi)，加入足
量的10%硫酸酸化。將析出的白色沉淀過(guò)濾抽干后，置于6(TC真空烘箱內(nèi)干燥至恒重，得
粗品3，5-二甲氧基苯甲酸約1.8克，熔點(diǎn)182至184。C。取以上粗品放入50毫升圓底燒瓶，
瓶上裝配帶冷凝管和恒壓滴液漏斗的Y型管，再加入10毫升甲醇并攪拌，使之分散成懸濁
液。從恒壓滴液漏斗向瓶中滴加約1.5毫升氯化亞砜。此后在70。C水浴上加熱使甲醇微沸回
流2至2.5小時(shí)。在此過(guò)程中，瓶中液體由懸濁液變?yōu)闇\黃色澄清。反應(yīng)停止后，將冷卻的反應(yīng)混合物于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上減壓除去盡可能多的過(guò)量的甲醇和二氯亞砜。然后在剩余物中加 入少量水，并用乙醚萃取，棄去強(qiáng)酸性的水層，將乙醚層用飽和碳酸氫鈉溶液約1毫升洗滌 至弱堿性，而后用水洗兩次(每次2毫升)，再用無(wú)水硫酸鈉干燥至澄清透明后，蒸餾除去乙 醚。剩余物在冰箱中冷凍，析出白色至淺黃色固體即為3,5-二甲氧基苯甲酸甲酯(2),稱重約 為1.6克，前兩步總產(chǎn)率大于80%。
核磁共振化學(xué)位移(氘代氯仿，200兆赫，ppm): 7.19 (d， 2H，鄰位)；6.65 (t， 1H，對(duì)位); 3.91(s，3H，甲酯);3.83 (s， 6H，甲氧基)。質(zhì)荷比(電子轟擊電離質(zhì)譜)計(jì)算值195.9;實(shí)驗(yàn)值 196。
l方式23 5-二甲氧基苯甲醇3,5-dimethoxybenzyl alcohol (3)
稱取0.4克氫化鋁鋰放入一個(gè)帶恒壓滴液漏斗和回流冷凝管的50毫升三口瓶中，再加入 10毫升無(wú)水乙醚，攪拌形成灰色懸濁液。從恒壓滴液漏斗向瓶中滴加15毫升含有1.96克3，5-二甲氧基苯甲酸甲酯(2)的無(wú)水乙醚溶液?？刂频渭铀俣仁狗磻?yīng)控制在室溫進(jìn)行，無(wú)需用冰 水浴冷卻。在室溫下反應(yīng)約1小時(shí)以上，直至薄層色譜指示酯成分消失為止。而后向反應(yīng)體 系中加入50毫升乙醚稀釋過(guò)量的還原劑后，從漏斗向瓶中小心緩慢地滴加冰水，待氣泡釋 放不再劇烈時(shí)再加入2至5亳升水。常壓下過(guò)濾，用少量乙醚洗滌三口瓶?jī)?nèi)壁及濾渣，收集 濾液，以無(wú)水硫酸鈉干燥，得無(wú)色澄清透明溶液。此后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上蒸去乙醚，剩余物直 接置于冰箱內(nèi)結(jié)晶。所得白色長(zhǎng)針狀晶體即為此步產(chǎn)物3,5-二甲氧基苯甲醇(3)，稱重約1.5 至1.6克，產(chǎn)率大于90%。
熔點(diǎn)46至47。C。核磁共振化學(xué)位移(氖代氯仿，200兆赫，ppm): 6.38 (t， 1H，對(duì)位》6.23 (d， 2H,鄰位);4.63 (s， 2H，芐位);3.79 (s， 6H，甲氧基)；1.73 (s， 1H，羥基)。質(zhì)荷比(電子轟擊電 離質(zhì)譜)計(jì)算值167.8;實(shí)驗(yàn)值168。
[方式33 5-二甲氧基溴代節(jié)3^-dimethoxybenzyl bromide (4)
取1.68克上步產(chǎn)品3，5-二甲氧基苯甲醇(3)置于100毫升圓底燒瓶中，溶于45毫升無(wú) 水二氯甲烷。燒瓶裝配冷凝管(帶干燥管)及恒壓滴液漏斗的Y型管，于冰水浴冷卻下，從 恒壓滴液漏斗向反應(yīng)瓶中小心滴加2,71克三溴化磷。在冰水浴中反應(yīng)2小時(shí)后，恢復(fù)到室溫 再攪拌1小時(shí)，得到黃色液體。而后將反應(yīng)混合物倒入200毫升冰水中，攪拌并恢復(fù)至室溫。 在此過(guò)程中二氯甲垸層迅速沉到水底，油層顏色變淺直至乳白色。水層用二氯甲垸萃取兩次， 每次20毫升。有機(jī)相合并后以無(wú)水硫酸鎂干燥，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸去溶劑。剩余物即在 燒瓶中結(jié)晶，得白色針狀晶體，稱重約2.1至2.2克，產(chǎn)率91至95%。
熔點(diǎn)73至74°C。核磁共振化學(xué)位移(気代氯仿，200兆赫，ppm): 6.54 (d， 2H,鄰位);6.40(t，lH,對(duì)位);4.22 (s， 2H,節(jié)位)；3.79 (s， 6H,甲氧基)。質(zhì)荷比(電子轟擊電離質(zhì)譜)計(jì)算值 150.9, 230, 232;實(shí)驗(yàn)值151, 230, 232。
[方式41 3，5-二甲氧基節(jié)膦酸二乙酯diethyl 3j5-dimethoxybenzylphosphonate (5)
在50毫升圓底燒瓶中放入2.31克溴代芐(8), 2.49克亞磷酸三乙酯及催化量的四丁基
碘化銨，于攪拌下在油浴上加熱至125°C。溫度上升后，固體很快溶解，副產(chǎn)物溴乙垸開始 回流(沸點(diǎn)40°C)。保持溫度在110至130°C，反應(yīng)10小時(shí)得黃色透明液體，薄層色譜指示 溴代芐消失。停止反應(yīng)后，將混合物在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上于20毫米汞柱及70°C抽去過(guò)量亞磷酸 三乙酯，直到無(wú)刺激性氣味為止。產(chǎn)物5為淺黃色透明液體，有芳香氣味，稱重約為2.73 克，產(chǎn)率約為95%。
核磁共振化學(xué)位移(氘代氯仿，200兆赫，ppm): 6.46 (t， 2H，鄰位)；6.35 (s， 1H，對(duì)位); 4.04 (m， 4H，乙酯a位)；3.78 (s， 6H，甲氧基)；3.15， 3,04 (d， 1H， J = 21.4 Hz，節(jié)位)；1.27 (m, 4H， 乙酯P位)。質(zhì)荷比(電子轟擊電離質(zhì)譜)計(jì)算值111.1，288;實(shí)驗(yàn)值111，288。
方式5j反式-3，4'^三甲氧基二苯乙烯trans-3，4'^trimethoxystilbene(6)
將膦酸酯130毫克溶于約1毫升無(wú)水四氫呋喃中，于冰鹽浴下冷卻至零下10°C左右。
稱取約0.2克氧化鈉加入到以上溶液中，繼續(xù)于冰鹽浴冷卻下攪拌反應(yīng)30分。將60毫克對(duì) 茴香醛溶于1毫升無(wú)水四氫呋喃中，于冰鹽冷卻下(零下5°C以下)緩慢向以上混合物中滴 加，大約5至10分滴加完畢。此后將冰鹽浴換成冰浴，待冰塊全部溶解后反應(yīng)自然恢復(fù)到室 溫進(jìn)行10小時(shí)后停止反應(yīng)，得到淺灰至略帶黃色的懸濁液體。用冰水小心地分解掉過(guò)量的氫 化鈉，待生成的氣泡全部消失，溶液分為兩層。此時(shí)用10%鹽酸調(diào)節(jié)至中性，以乙酸乙酯 1.5毫升萃取，分出有機(jī)層。余下水層以2毫升乙酸乙酯再萃取一次。兩次分出的有機(jī)相合并 后在減壓下盡量濃縮，得到黃色液體。將此黃色液體溶于少量甲醇，吸出此時(shí)不溶于甲醇的 白色油狀物質(zhì)，再用甲醇-水體系結(jié)晶，至低溫下析出白色至淺黃色固體6。過(guò)濾，干燥至恒 重，得產(chǎn)品至少95毫克，產(chǎn)率至少80%。
—熔點(diǎn)55至57°C。核磁共振化學(xué)位移(氘代氯仿，400兆赫，ppm): 7.46 (d， 2H，鄰位);7.02 (s， 1H，乙烯)；6.92 (s， 1H，對(duì)位)；6.90， 6.65 (d， 2H，鄰間位)；6.37 (s， 1H，乙烯)；3.83 (s， 6H，甲 氧基)。質(zhì)荷比(電子轟擊電離質(zhì)譜)計(jì)算值270;實(shí)驗(yàn)值270。
方式6反式-3，4'，5-三羥基二苯乙烯(反式白藜蘆醇)trans-3，4'^5-trihydroxystilbene (trans-resveratrol) (1)
取100亳克3,4',5-三甲氧基二苯乙烯6放入25毫升圓底燒瓶中，加入約7毫升無(wú)水二 氯甲垸，攪拌溶解。于冰水浴冷卻下，將2.5毫升三溴化硼的二氯甲垸溶液緩慢滴加到以上溶液中。滴加完畢后使反應(yīng)在冰水浴中繼續(xù)進(jìn)行30分，然后恢復(fù)至室溫再攪拌30分，得到 棕紅色液體，瓶壁上有少量固體析出。停止反應(yīng)后，將瓶中的所有液體都倒入一個(gè)盛有20毫 升冰水的燒杯中，充分?jǐn)嚢柚练磻?yīng)物顏色全部褪去。杯中液體分為接近白色的兩層，且有淺 色固體析出。將燒杯中所有物質(zhì)都轉(zhuǎn)移至一個(gè)50毫升離心管中，經(jīng)5000轉(zhuǎn)/分離心5分后， 管中物質(zhì)由上至下分為水、固體、二氯甲垸三相。棄去二氯甲烷后，剩余物再次以同樣條件 離心，然后傾去上層水層，底部的固體干燥至恒重，稱重約81毫克，粗產(chǎn)率約96%。用于 分析的精制樣品可由乙醇-水體系重結(jié)晶得白色短針狀晶體。
熔點(diǎn)254至257。C。核磁共振化學(xué)位移(氘代二甲亞砜，300兆赫，ppm): 9.55 (s, 1H， 4'-羥基)；9.19 (s， 2H， 3，5-羥基);7.39 (d， 2H， 2',6'-H); 6.93, 6.80 (d, 1H，乙烯)；6.75 (d， 2H, 3',5'-H); 6.38(s，2H，2，6-H);6.11 (s， 1H，4-H)。質(zhì)荷比(電子轟擊電離質(zhì)譜)計(jì)算值228.0781;實(shí)驗(yàn)值 228.0778。
權(quán)利要求
1.一種合成反式白藜蘆醇的方法，其特征是以3，5-二羥基苯甲酸為起始原料，經(jīng)過(guò)酚羥基保護(hù)、酯化、還原、溴化、阿爾布佐夫反應(yīng)等步驟制備關(guān)鍵中間體3，5-二甲氧基芐膦酸二乙酯，再與4-甲氧基苯甲醛(對(duì)茴香醛)進(jìn)行維迪希-霍納爾反應(yīng)產(chǎn)生反式3，4′，5-三甲氧基二苯乙烯，最后脫去甲基保護(hù)得到產(chǎn)品反式白藜蘆醇；
2. 在權(quán)利要求1中所述的酚羥基保護(hù)步驟，其特征是將3，5-二羥基苯甲酸溶解于堿性水 溶液中與硫酸二甲酯反應(yīng)；
3. 在權(quán)利要求1中所述的維迪希-霍納爾反應(yīng)步驟，其特征是3，5-二甲氧基芐膦酸二乙 酯先用強(qiáng)堿于零下10°C處理，再與4-甲氧基苯甲醛(對(duì)茴香醛)在四氫呋喃中于零下5°C至 25°C間反應(yīng)；
4. 在權(quán)利要求1中所述脫保護(hù)步驟，其特征是3，4',5-三甲氧基二苯乙烯與三溴化硼在惰 性溶劑中于0°C至25°C間反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明介紹一種天然植物成分——白藜蘆醇的簡(jiǎn)便高效制備方法。其特征是以3，5-二羥基苯甲酸為起始原料，經(jīng)過(guò)酚羥基保護(hù)、酯化、還原、溴化、阿爾布佐夫反應(yīng)等步驟制備關(guān)鍵中間體3，5-二甲氧基芐膦酸二乙酯，再與4-甲氧基苯甲醛(對(duì)茴香醛)進(jìn)行維迪希-霍納爾反應(yīng)產(chǎn)生反式3，4′，5-三甲氧基二苯乙烯，最后脫去甲基保護(hù)得到產(chǎn)品反式白藜蘆醇。
文檔編號(hào)C07C39/00GK101585751SQ200910043749
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者曾冬利, 米啟兮 申請(qǐng)人:米啟兮;曾冬利