[发明专利]一种可可碱的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物碱的合成方法，具体地说是可可碱的合成方法。

背景技术

可可碱（theobromine），学名3,7-二甲基黄嘌呤（3,7-dimethylxanthine），具有利尿、心肌兴奋、血管舒张、平滑肌松弛等作用；其在食品加工中用作苦味剂，同时也广泛应用于生化研究、药物合成等。目前生产可可碱的方法主要有两种，一种是从可可豆或可可豆壳中抽提而得。另一种是以一甲基脲和氰乙酸为起始原料，经缩合反应、环合反应、亚硝化反应、还原反应、酰化反应、闭环反应、甲基化反应、两次重结晶而获得可可碱产品。前者存在的问题是生产成本高，后者存在的问题是工艺过程繁杂、生产周期长、产品收率低、环境友好性差，同时也存在制造成本高的问题。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种新的合成可可碱的方法，以有效缩短生产周期，提高产品收率、避免环境污染、降低制造成本。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

本发明所提供的可可碱的合成方法，包括以下步骤：

（a）以咖啡因：水合肼为1：30~40的摩尔比计，称取咖啡因、水合肼， 二者混合后，在110~120℃条件下，反应12~16小时，冷却，过滤；

（b）滤饼干燥后，用水溶解，在低温条件下加入浓硫酸、亚硝酸钠进行脱氨基处理，再用碱溶液调至pH值为中性后，冷却、过滤、洗涤，即得到可可碱。

其中b步工序所说的低温优选0~5℃；所说的滤饼干燥时的温度优选80～90℃，干燥时间优选2-4小时。

本发明的方法的反应过程中的反应式如下：

本发明路线简短，其工艺过程由现有的9步减少到2步；收率由现有的27%提高到46%；原材料消耗以及工业废液大大减少。故本发明方法与现有工艺相比具有工艺路线短、收率高、节能环保等诸多优点。

具体实施方式

实施例1：

将咖啡因5.0克（25.7mmol）、水合肼溶液48.3克（771.9 mmol，浓度为80%）依次加入容器中，加装回流冷凝管，搅拌升温至118℃，保温反应12小时，然后冷却、过滤。将滤饼在鼓风干燥箱中90℃干燥2小时，然后将得到的产物溶于50ml水中。置其于容器中，搅拌，冰水浴降温至0℃。向溶液中加入浓硫酸（98%）2ml，在0℃下缓慢加入亚硝酸钠，至反应液可使淀粉碘化钾试纸变蓝。用30%氢氧化钠水溶液，调节PH值为中性，冷却至室温，过滤。用10ml水洗涤滤饼，将滤饼在鼓风干燥箱中90℃干燥4小时，得目标产物可可碱2.2.克，收率47.4%。

实施例2：

将咖啡因10.0克（51.5mmol）、水合肼溶液112.8克（1802.9 mmol，浓度为80%）依次加入250ml四口烧瓶中，加装回流冷凝管，搅拌升温至115℃，保温反应14小时，冷却、过滤。将滤饼干燥后，将得到的产物溶于100ml水中。置于容器中，搅拌，冰水浴降温至3℃，加入浓硫酸（98%）4ml，在3℃下缓慢加入亚硝酸钠，至反应液可使淀粉碘化钾试纸变蓝，用30%氢氧化钠水溶液，调节PH值为中性，冷却至室温，过滤，用20ml水洗涤滤饼，将滤饼干燥，得目标产物可可碱4.2克，收率45.3%。

实施例3：

将咖啡因20.0克（103.0mmol）、水合肼溶液257.5克（4118.8 mmol，浓度为80%）依次加入500ml四口烧瓶中，加装回流冷凝管，搅拌升温至110℃，保温反应16小时，冷却、过滤。将滤饼在鼓风干燥箱中80℃干燥3小时，然后将得到的产物溶于200ml水中，置于500ml四口烧瓶中，机械搅拌，冰水浴降温至5℃，加入浓硫酸（98%）8ml，在5℃下缓慢加入亚硝酸钠，至反应液可使淀粉碘化钾试纸变蓝，用30%氢氧化钠水溶液，调节PH值为中性，冷却至室温，过滤，用40ml水洗涤滤饼，将滤饼在鼓风干燥箱中90℃干燥4小时，得目标产物可可碱8.6克，收率46.3%。

上述实施例1-3所获得的产物色谱纯度为99.7%， IR（KBr，cm^-1）与可可碱标准谱图完全相符。

对比例1：