[发明专利]一种微波辐射合成阿魏酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及阿魏酸的合成方法，具体涉及一种微波辐射合成阿魏酸的方法。

背景技术

阿魏酸(femlic acid，简称FA)，化学名为4-羟基-3-甲氧基苯丙烯酸，广泛存在于植物中，是常用中药(当归，川芎等)的有效成分之一。阿魏酸作为谷维素在体内的代谢产物，具有抗血栓形成、抗炎、镇痛、抗氧化、抗紫外辐射以及抗自由基等作用。目前，阿魏酸在医药、食品、化妆品等领域的用途越来越广泛。阿魏酸在植物中的含量一般为0.03％左右，从植物中提取成本较高。随着药学研究和人类生活质量的不断提高，药学合成、保健品和化妆品对阿魏酸需求量越来越大，为了不受天然资源的限制，满足日益增长的市场需求，对阿魏酸制备的研究日趋活跃。

除从植物中直接提取阿魏酸外，阿魏酸的制备方法包括半合成法、生物合成法及化学合成法。化学合成法包括Wittig-Homer反应法和Knoevenagel反应法。Wittig-Homer反应法是亚磷酸三乙酯乙酸盐(TEPA)和乙酰香兰素在NaOH强碱体系中发生Wittig-Homer反应，再用浓盐酸酸化得到阿魏酸；该法需要预先保护酚羟基，否则由于NaOH强碱的存在，生成酚钠离子会抑制羰基和碳负离子之间的反应，还易发生副反应生成杂质。Knoevenagel反应法是在吡啶溶剂中加入少量有机碱做催化剂，香兰素和丙二酸发生Knoevenagel反应生成阿魏酸，但该法反应时间长，长达3周。随着人们对环境因素重视的提高，微波在有机合成中的应用越来越多。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种微波辐射合成阿魏酸的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种微波辐射合成阿魏酸的方法，以无水碳酸钾为催化剂，香草醛与乙酸酐在微波辐射下生成乙酰阿魏酸，再通过碱水解，最后酸化得到阿魏酸，反应方程式如下：

具体包括包括如下步骤：

(1)往乙酸酐(即是反应物也是溶剂)中加入香草醛和无水碳酸钾，混匀后通过微波辐射至反应混合物完全熔融成液体。

(2)步骤(1)熔融得到的液体冷至室温后加入冰水，振荡混匀，静止24h以上，再加入冰水充分洗涤并抽滤得滤饼。

(3)步骤(2)所得滤饼在NaOH溶液中水解，抽滤。

(4)步骤(3)所得滤液酸化至pH＝2-3再抽滤，所得滤饼用无水乙醇重结晶，得黄色针状晶体，烘干即得到阿魏酸。

步骤(1)中的原料的摩尔比优选为：n(香草醛)∶n(乙酸酐)∶n(无水碳酸钾)＝1∶10∶1。

步骤(1)中所述的微波辐射的条件优选为：微波功率400W，微波时间10min。

步骤(3)中所述的NaOH溶液优选为50℃的20％NaOH溶液。

步骤(4)中所述的烘干优选为在40～50℃下烘干。

更优选的，一种微波辐射合成阿魏酸的方法，包括如下步骤：

(1)在干燥的圆底烧瓶中放入20mmol香草醛、200mmol乙酸酐和20mmol无水碳酸钾，摇匀后，放进微波化学反应器，装上回流冷凝管，在无水条件、微波功率400W下，连续微波辐射10分钟反应混合物完全熔融成液体。

(2)步骤(1)熔融得到的液体冷至室温，得到固化的产物，在得到的固体中加入约70mL冰水，振荡混匀，静置一天，用约200mL冷水充分洗涤并抽滤。

(3)步骤(2)所得滤饼在50℃的20％NaOH溶液中水解20分钟，抽滤。

(4)步骤(3)所得滤液用盐酸酸化到pH＝2-3左右，抽滤，得滤饼，用无水乙醇重结晶，得黄色针状晶体，在40～50℃下烘干即得到阿魏酸。

本发明相对于现有技术具有如下优点和效果：

本发明以香草醛、乙酸酐为原料，无水碳酸钾做催化剂，采用微波辐射加热合成阿魏酸。其中，乙酸酐即是反应物也是溶剂，可以使乙酸酐最大程度反应；无水碳酸钾价廉无毒无污染，乙酸酐作为溶剂，除杂时水洗就能除去，符合绿色化学的要求。本发明合成方法反应时间短，催化剂和溶剂都易溶于水，分离提纯操作简单，阿魏酸产率达68％以上(扩大反应体系还可以进一步提高产率)，为阿魏酸的制备提供了新的方向。

附图说明

图1是阿魏酸的红外谱图；

图2是阿魏酸的¹H核磁共振谱图；

图3是产品阿魏酸和原料香草醛的高效液相色谱图；

图4是乙酸酐用量对阿魏酸产率的影响结果图；

图5是微波功率对阿魏酸产率的影响结果图；