一種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于留體化合物合成領(lǐng)域，具體涉及一種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 妊娠雙烯醇酮醋酸酯是合成留體抗炎藥、避孕藥、糖皮質(zhì)激素類等多種藥物，而假 薯蕷皂素乙酸酯是合成妊娠雙烯醇酮醋酸酯的重要中間體，我國薯蕷皂素產(chǎn)量大，在黃姜、 串地龍等植物中均有2% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上的含量，因此在工業(yè)上，普遍采用皂素與乙酸酐、 乙酸在高壓釜中的反應(yīng)體系合成假薯蕷皂素乙酸酯，將薯預(yù)皂素與乙酸在200-250°C的溫 度下在高壓釜中加壓反應(yīng)8-12小時(shí)開環(huán)裂解得到假薯預(yù)皂素乙酸酯，該方法存在以下缺 點(diǎn)：（1)收率低；（2)生產(chǎn)過程中反應(yīng)溫度、壓力不易控制，極易導(dǎo)致開環(huán)裂解反應(yīng)不完全而 引起單體雜質(zhì)含量高致使假薯蕷皂素乙酸酯純度偏低；（3)導(dǎo)熱油長期在高溫下使用，易 碳化結(jié)垢而造成熱效率降低，電耗大，需要定期更換導(dǎo)熱油和電熱管，清洗夾套，增加了生 產(chǎn)工時(shí)，延長了生產(chǎn)周期。因此尋求工藝簡單，生產(chǎn)成本低，顯著提高假薯蕷皂素乙酸酯收 率及純度的假薯預(yù)皂素乙酸酯生產(chǎn)工藝勢在必行。
[0003] 以下是近幾年改進(jìn)的3種合成假薯蕷皂素乙酸酯的方法：
[0004] 1、湘潭大學(xué)的袁霞將50g薯蕷皂素（0. 199mol)、乙酸酐75mL、冰醋酸25mL投 入0. 5L高壓釜，密封后開動(dòng)攪拌，在30min內(nèi)升溫至160°C，在此溫度下反應(yīng)9h，壓力為 176. 4~196kPa，高壓釜出料急冷至室溫，得到開環(huán)反應(yīng)液，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為 94. 6% (HPLC 外標(biāo)法）。
[0005] 2、三峽大學(xué)的羅華軍將50g薯蕷皂素、乙酸酐75mL、冰醋酸25mL投入0. 5L高壓 反應(yīng)釜中，密封后開動(dòng)攪拌，在30min內(nèi)升溫至160°C，在此溫度下反應(yīng)9h，壓力為176~ 196kPa。高壓釜出料急冷至室溫，得到開環(huán)反應(yīng)液152. 3g，其中假薯蕷皂素醋酸酯55. 7g， 收率為94. 5% (HPLC外標(biāo)法）。
[0006] 3、西北大學(xué)的唐璇等人稱取32. 3g薯蕷皂素（93% )，量取55g醋酸酐，18. 5g冰 醋酸，投入〇. 3L高壓釜，密封后開動(dòng)攪拌，在30min內(nèi)升溫至180°C，穩(wěn)定后反應(yīng)5h，壓力 約為200kPa。高壓釜出料用冰浴冷至室溫，得到開環(huán)反應(yīng)液105. 5g，收率為95. 48% (HPLC 外標(biāo)法）。
[0007] 以上3種合成假薯蕷皂素乙酸酯的方法與與原工藝相比均提高了假薯蕷皂素乙 酸酯收率，但反應(yīng)時(shí)間長、單體雜質(zhì)含量高，且許多工作只停留于實(shí)驗(yàn)室階段，離工業(yè)化生 產(chǎn)還有一段距離。
[0008] 反應(yīng)綠色化、過程集成化是目前化學(xué)及化工行業(yè)發(fā)展的趨勢，開發(fā)安全、清潔、高 效的工藝過程己成為化工生產(chǎn)的迫切任務(wù)。遠(yuǎn)紅外線加熱的的優(yōu)點(diǎn)是物體熱輻射后不被周 圍空氣吸收，而直接傳到被加熱物體表面，內(nèi)部分子和原子發(fā)生共振，產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)、旋 轉(zhuǎn)，而振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)使物體溫度升高，達(dá)到加熱的目的。且遠(yuǎn)紅外線加熱輻射對(duì)化合物造成的 化學(xué)分解作用小，對(duì)化合物固有性質(zhì)影響小，且熱的供給、切斷容易控制，從而達(dá)到縮短反 應(yīng)時(shí)間，提尚收率的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于克服目前工業(yè)上合成假薯蕷皂素乙酸酯存在反應(yīng)時(shí)間長，收率 低的缺點(diǎn)，把遠(yuǎn)紅外線加熱技術(shù)應(yīng)用于薯蕷皂素的開環(huán)反應(yīng)。在不改變現(xiàn)有設(shè)備結(jié)構(gòu)的基 礎(chǔ)上，掌握薯蕷皂素的開環(huán)反應(yīng)的規(guī)律。薯蕷皂素分子被遠(yuǎn)紅外線照射后吸收遠(yuǎn)紅外線的 能量，產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)使內(nèi)部分子和原子發(fā)生共振，薯蕷皂素分子或原子之間的高速磨擦 產(chǎn)生熱量使其溫度升高、開環(huán)得到假薯蕷皂素乙酸酯。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以 下技術(shù)方案：
[0010] 將薯蕷預(yù)皂素、乙酸酐、酸投入高壓釜中，在遠(yuǎn)紅外線輻射下，1小時(shí)內(nèi)加熱至 200-220°C (進(jìn)一步優(yōu)選為，在遠(yuǎn)紅外線輻射下，1小時(shí)內(nèi)加熱至200°C。），并在裂解壓力 0.50-0.801〇^下（進(jìn)一步優(yōu)選為，裂解壓力為0.501〇^。），反應(yīng)3.0-4.0小時(shí)后，出料冷至 室溫，得假薯蕷皂素乙酸酯，反應(yīng)方程式如下：
[0011]
[0012] 所述的薯蕷皂素、乙酸、乙酸酐的物質(zhì)的量之比為I. 0 :3. 0-5. 0 :6. 0-8. 0。
[0013] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0014] 1.提供的遠(yuǎn)紅外線輻射加熱合成假薯蕷皂素乙酸酯方法，操作簡單，工藝先進(jìn)，溶 劑可回收利用，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0015] 2.用該合成方法制得的假薯蕷皂素乙酸酯，收率達(dá)到98. 6%，液相純度高達(dá) 99. 10% 以上。
[0016] 3.本申請(qǐng)的技術(shù)方案克服了常規(guī)處理，在高溫、高壓下易爆炸，反應(yīng)溫度、壓力不 穩(wěn)定導(dǎo)致收率、純度低的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí) 施例表述的范圍。
[0018] -種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法如下：
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 在2000L的高壓反應(yīng)釜中加入110kg(266mol)薯蕷皂素、乙酸40.9kg(798mol)、乙 酸酐162. 8kg(1596mol)，密封后開動(dòng)攪拌，遠(yuǎn)紅外線福射加熱，在1小時(shí)內(nèi)升溫至200°C，在 此溫度下反應(yīng)3. 5h，壓力控制在0. 50MPa，反應(yīng)完成后冷至室溫，得到開環(huán)反應(yīng)液，假薯蕷 皂素乙酸酯的收率為98. 6% (HPLC外標(biāo)法）。
[0021] 實(shí)施例2:
[0022] 在1小時(shí)內(nèi)升溫至190°C，壓力控制在0. 60MPa，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯 的收率為96. 3% (HPLC外標(biāo)法）。
[0023] 實(shí)施例3 :
[0024] 在1小時(shí)內(nèi)升溫至210°C，壓力控制在0. 65MPa，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯 的收率為98. 1 % (HPLC外標(biāo)法）。
[0025] 實(shí)施例4 :
[0026] 在1小時(shí)內(nèi)升溫至220°C，壓力控制在0.8MPa，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的 收率為95. 2% (HPLC外標(biāo)法）。
[0027] 實(shí)施例5 :
[0028] 乙酸酐的量增加到189. 9kg(1862mol)，壓力控制在0. 7MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 200°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為97. 3% (HPLC外標(biāo)法）。
[0029] 實(shí)施例6 :
[0030] 乙酸酐的量增加到189.9kg(1862mol)，壓力控制在0.55MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 190°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為95.6% (HPLC外標(biāo)法）。
[0031] 實(shí)施例7:
[0032] 乙酸酐的量增加到189.9kg(1862mol)，壓力控制在0.65MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 220°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為98.0% (HPLC外標(biāo)法）。
[0033] 實(shí)施例8 :
[0034] 乙酸酐的量增加到189. 9kg(1862mol)，壓力控制在0. 8MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 210°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為96. 3% (HPLC外標(biāo)法）。
[0035] 實(shí)施例9 :
[0036] 乙酸酐的量增加到217. lkg(2128mol)，壓力控制在0.5MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 195°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為96.8% (HPLC外標(biāo)法）。
[0037] 實(shí)施例10 :
[0038] 乙酸酐的量增加到217. lkg(2128mol)，壓力控制在0.5MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 190°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為97. 5% (HPLC外標(biāo)法）。
[0039] 實(shí)施例11 :
[0040] 乙酸酐的量增加到217. lkg(2128mol)，壓力控制在0.5MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 200°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為97. 2% (HPLC外標(biāo)法）。
[0041] 實(shí)施例12 :
[0042] 乙酸酐的量增加到217. lkg(2128mol)，壓力控制在0.6MPa，在1小時(shí)內(nèi)升溫至 210°C，其它同實(shí)例1，假薯蕷皂素乙酸酯的收率為98. 3% (HPLC外標(biāo)法）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：將薯蕷預(yù) 皂素、乙酸酐、酸投入高壓釜中，在遠(yuǎn)紅外線輻射下，1小時(shí)內(nèi)加熱至200-220°C，并在裂解 壓力0. 50-0. 80MPa下，反應(yīng)3. 0-4. 0小時(shí)后，出料冷至室溫，得假薯蕷皂素乙酸酯，反應(yīng)方 程式如下：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法，其特征在于：薯蕷皂素、 乙酸、乙酸酐的物質(zhì)的量之比為1. 0 :3. 0-5. 0 :6. 0-8. 0。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法，其特征在于：所述的在 遠(yuǎn)紅外線輻射下，1小時(shí)內(nèi)加熱至200°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種假薯蕷皂素乙酸酯的合成方法，其特征在于：所述的裂 解壓力為〇? 50MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用遠(yuǎn)紅外線輻射加熱合成假薯蕷皂素乙酸酯的方法。將薯蕷預(yù)皂素、乙酸酐、乙酸投入高壓釜中，在遠(yuǎn)紅外線輻射下，1小時(shí)內(nèi)加熱至200-220℃，并在裂解壓力0.50-0.80MPa下，反應(yīng)3.0-4.0小時(shí)后，出料冷至室溫，得假薯蕷皂素乙酸酯。該合成方法，操作簡單，工藝先進(jìn)，溶劑可回收利用，易于工業(yè)化生產(chǎn)。用該合成方法制得的假薯蕷皂素乙酸酯，收率達(dá)到98.6%，液相純度高達(dá)99.10%以上。
【IPC分類】C07J71/00
【公開號(hào)】CN104910249
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510352826
【發(fā)明人】李德江, 李永雙, 劉義穩(wěn), 謝益碧
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日