[发明专利]一种采用氧化铝负载氟化钾固体碱催化合成姜黄素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种姜黄素的合成方法，尤其是一种以氧化铝负载氟化钾为催化剂催化乙酰丙酮和4-羟基-3-甲氧基苯甲醛合成姜黄素的绿色方法。

背景技术

姜黄素是从古老植物药材姜黄中提取的一种天然色素，在姜黄中的含量约为3％～6％。姜黄素一直被用于食用色素和传统中药，因其具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗肿瘤、降血脂、防止衰老和延年益寿等诸多功效，成为近年来天然药物行业的研究热点。姜黄素作为一种较理想的黄色天然色素，无毒、着色力强、分散性好、耐光耐热。姜黄素在功能性化妆品方面也有重要应用。例如资生堂公司找出了面部因紫外线出现皱纹的机制，并且以姜黄素为主要成分开发成功抑制形成皱纹的药剂“郁金精”。

目前，姜黄素的合成路线几乎都是通过乙酰丙酮和4-羟基-3-甲氧基苯甲醛缩合得到的，其中硼酸酐是用于保护乙酰丙酮中的活泼亚甲基。其反应方程式如下：

根据专利CN 101454267A，姜黄素通过如下得到：采用高级性、非质子溶剂，以脂肪族或芳脂族胺为催化剂，使用共沸物除去反应产生的水，使香草醛与乙酰丙酮进行缩合，随后进行后处理。该方法得到的姜黄素产率较好，且反应使用的催化剂价格相对低廉。但是该催化剂分离困难，不能回收利用，造成资源浪费，且对人类有一定的伤害，加重了环境的污染。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氧化铝负载氟化钾固体碱催化作用下姜黄素的绿色制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

1.将一定量的硼酸酐溶于溶剂A，加入乙酰丙酮反应，以硼酸三丁酯作为脱水剂。相对于乙酰丙酮0.5～1摩尔％的硼酸酐被使用，反应时间为10-40min，反应温度为45-75℃，溶剂A为非质子型极性溶剂，包括但不限于DMF、DMAC、HMP等。

2.加入4-羟基-3-甲氧基苯甲醛和氧化铝负载氟化钾固体碱催化剂，继续反应。反应结束后，加入溶剂B，热过滤，将氧化铝负载氟化钾固体碱催化剂回收利用。4-羟基-3-甲氧基苯甲醛与乙酰丙酮的摩尔比为1.8～1∶1～4，反应时间为0.5～10h，反应温度为70～130℃。溶剂B为疏水性有机溶剂，包括但不限于乙酸乙酯、环己烷、1，2-二氯乙烷等。使用的催化剂是氧化铝负载氟化钾固体碱催化剂，该催化剂用量为原料4-羟基-3-甲氧基苯甲醛质量的0.5～15wt.％，负载KF的质量分数为为催化剂总量的5～40wt.％，催化剂制备过程中煅烧温度为120～550℃。反应完成后的催化剂经过滤后可直接使用或者用甲醇洗涤，干燥重复使用。

3.向混合物中加入过量0.4mol/L稀盐酸溶液完成反应。反应时间为0.5～2h，反应温度为40～65℃。静置分层，水层用溶剂B萃取，合并有机层，用水洗至中性，旋转蒸发除去溶剂，重结晶得到橙黄色晶体，干燥。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：该合成方法法操作简单，反应收率高，产品纯度好，对环境无污染，催化剂制备方便、购买经济、稳定性好，经简单处理或不处理可重复使用，催化剂与产物易于分离，产物后处理简单，是一条绿色洁净的合成路线，具有环保功能。因此，氧化铝负载氟化钾所制备的固体碱可望成为催化合成姜黄素的新一代环境友好催化剂。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作详细说明，但不应视为对本发明的限制。

实施例1：在带有搅拌器、温度计、回流冷凝管、干燥管的100ml三口烧瓶中加入硼酸酐5mmol，DMF 1ml，溶解后，加入5mmol乙酰丙酮中。升温至65℃，加入硼酸三丁酯10mmol，搅拌10min。随后加入4-羟基-3-甲氧基苯甲醛9mmol，搅拌溶解升温至95℃，反应6h。加入20ml乙酸乙酯，温度降为50℃后，加入20ml0.4mol/L稀盐酸溶液反应1h。静置分层，水层用乙酸乙酯萃取三次，合并有机层，用水洗至中性，旋转蒸发除去溶剂，重结晶得到橙黄色晶体，干燥。产率为31.9％。