[发明专利]一种黄酮类化合物的机械化学制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种黄酮类化合物的机械化学制备方法。

(二)背景技术

黄酮类化合物是一类重要的天然产物，具有抗心血管疾病、抗炎、抗肝脏病毒、抗菌等多种活性。黄酮类化合物可以直接从食物中获得，也可以从富含黄酮类化合物的植物中提取，作为食品添加剂制成各种保健食品。黄酮类化合物的合成受到化学家的普遍重视。

黄酮类化合物的化学合成研究已有相当长的历史，经典的合成方法主要有两种路线，即查耳酮路线和β-丙二酮路线。β-丙二酮路线即邻羟基苯乙酮与芳基甲酰氯(或芳基甲酸或芳基甲酸酐)先成酯，再分子内Claisen重排生成β-丙二酮中间体，最后环合生成黄酮类化合物。其中环合反应至关重要。

β-丙二酮的环合常采用酸化法，即原料在溶剂中与酸性试剂发生反应生成黄酮。这种方法一般需在回流温度进行，且反应时间较长。近几年来，有人采用I₂-DMSO、Co^III(salpr)(OH)或三氟甲磺酸等来合成黄酮，也有人采用CuCl₂或[EtNH₃]NO₃辅助微波法合成黄酮，但这些方法目前仍处于研究探索阶段。

机械化学(mechnochemisty)亦称为机械力化学，是专门研究物体在高能机械力作用和诱发下发生物理化学变化的一门学科，是绿色化学的前沿学科之一。机械力作用下的固态化学反应，反应体系微环境不同于溶液中，可在反应部位形成局部高浓度，既提高了反应速率，又提高了产率和选择性，还可使产物的分离提纯变得简单，同时又降低了生产成本。更为重要的是，由于没有溶剂的介入，可以避免反应过程中溶剂对环境的污染。目前还未见采用机械化学方法制备黄酮类化合物的报道。

因此，以机械化学方法来完成β-丙二酮的环合反应制备黄酮类化合物，是对传统黄酮类化合物合成方法的重大突破。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便、生产安全可靠、反应时间短、反应收率高、生产成本低、基本无三废产生的黄酮类化合物的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种结构如式(II)所示的黄酮类化合物的机械化学制备方法，所述方法包括：以结构如式(I)所示的1-(2′-羟基苯基)-3-芳基-1，3-丙二酮为原料，以硫酸氢盐为催化剂，以硅胶为助磨剂，于密闭球磨罐中球磨反应；反应结束后反应混合物经分离纯化后得到结构如式(II)所示的黄酮类化合物。反应式如下：

式(I)、式(II)中，R₁～R₉各自独立为H、CH₃、Cl、Br、OH、OCH₃或NO₂。

本发明通常建议在高速球磨的状态下进行反应，所指的高速球磨通常指转速在1290～2220rpm之间。

本发明所述硫酸氢盐可以选自下列一种或两种以上任意比例的组合：硫酸氢钾、硫酸氢钠、硫酸氢镁、硫酸氢钙、硫酸氢铝、硫酸氢锌、硫酸氢铁；所述硫酸氢盐的结构式中含有或不含有结晶水。进一步，所述硫酸氢盐优选为下列一种或两种以上任意比例的混合：一水合硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢镁。

本发明所述硫酸氢盐、1-(2′-羟基苯基)-3-芳基-1，3-丙二酮类化合物的投料物质的量之比推荐为1∶3～1∶20，优选为1∶4～1∶10。

所述硅胶质量为1-(2′-羟基苯基)-3-芳基-1，3-丙二酮类化合物质量的5～20倍，优选为5～8倍。

所述反应时间一般为2～20分钟，优选为5～10分钟。

所述分离纯化方法按照如下步骤进行：用热的溶剂将全部反应混合物洗下，过滤，滤液在沸腾状态下蒸掉部分溶剂至饱和，冷却至室温，析出固体，干燥，得到黄酮类化合物。

所述溶剂为下列一种或两种以上任意比例的组合：乙醇、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷，进一步，所述溶剂为为乙醇。

较为具体的，推荐所述方法按照如下步骤进行：向球磨罐中按硫酸氢盐∶1-(2′-羟基苯基)-3-芳基-1，3-丙二酮类化合物为1∶4～10投料，所述硫酸氢盐为一水合硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸氢镁中的一种或两种以上任意比例的组合；加入1-(2′-羟基苯基)-3-芳基-1，3-丙二酮类化合物质量5～8倍的硅胶。将球磨罐中置于球磨机中以1290～1920rpm的转速球磨反应5～10分钟。反应结束后，用热的乙醇将全部反应混合物洗下，过滤，滤液在沸腾状态下蒸掉部分乙醇至饱和，冷却至室温，析出固体，干燥，得到黄酮类化合物。