[发明专利]一种超声波促进羟基酪醇碳酸甲酯化的绿色合成方法

说明书

本发明公开了一种超声波促进羟基酪醇碳酸甲酯化的绿色合成方法，具体步骤：是以羟基酪醇为原料，与适量碳酸二甲酯（DMC）混合后，再添加适量催化剂1,8‑二氮杂双环[5.4.0]十一碳‑7‑烯（DBU），在超声波辅助下强化传质传热，一步法快速合成羟基酪醇的碳酸甲酯，可在30 min内反应转化率超过98%，经硅胶柱色谱纯化后产物纯度达99%以上。本发明专利方法与传统光气法合成相比，反应步数更少，反应时间更短，效率更高，更绿色环保。本发明还具有投入成本低、简单易操作、产品品质优，适合产业化等特点。

技术领域

本发明涉及天然产物化学有效成分衍生化技术领域，涉及的是一种超声波促进羟基酪醇碳酸甲酯化的绿色合成方法。

背景技术

羟基酪醇（3,4-二羟基苯乙醇），是一种广泛分布在油橄榄叶、果渣和橄榄油中的小分子多酚化合物，具有强效抗氧化、抗炎、抑菌、抗癌、保护心血管疾病和降血糖等生物活性，可增强人体免疫功能，并可应用于医药、保健食品、化妆品等领域。现阶段对羟基酪醇在化妆品的应用潜力大和前景广阔。但化妆品中配方主要为油溶性或油水，进而限制了它的应用。羟基酪醇衍生化产物，也可作为助剂应用于化妆品中，可美白，去皱纹，亮肤，抗衰老等应用。尤其是脂溶性的羟基酪醇碳酸酯类，可在皮肤酶作用下释放母体化合物羟基酪醇，进而可渗入皮肤内发挥功效。羟基酪醇碳酸甲酯化反应作为天然产物化学的一个重要过程，其产物可作为功能助剂广泛用于保健品、化妆品等。传统的酚类碳酸甲酯化反应往往通过光气法进行，虽然该方法有着优良的反应性能，但因剧毒、不易运输和对设备腐蚀严重和对环境污染严重等问题，已不能适合现代绿色化工发展的需要。目前，国内外对羟基酪醇衍生化研究主要集中在其简单酯化、醚化和酰基化改性，而对羟基酪醇的碳酸甲酯化反应鲜有报道。

目前，传统的酚类碳酸甲酯化反应往往使用光气法如，修煜等（1994，精细化工，1994，11：61-62），以光气法制备了双-（2-甲基苯酚）碳酸酯，除了强碱如三乙胺和氢氧化钠需要额外滴加控制外，光气通入的速率还需要分阶段控制，所需处理时间累计至少3 h，对反应产物不仅需要NaOH碱洗涤，还需要HCl酸性洗涤和蒸馏水洗涤至中性。表明该反应过程除对设备腐蚀严重和对环境污染严重，还存在反应时间长，导致效率低和后续产品处理繁琐等问题。非光气法合成碳酸酯工艺较少，包括CO₂法和酯交换法。如专利一种碳酸酯的合成方法（申请号：201711321489.2），该方法采用环丙烯离子为催化剂，高温高压下，将二氧化碳，键合在环氧化物上，形成碳酸酯化合物，所用条件较为苛刻，反应时间过长。其中反应温度高达110-140℃，反应时间 3-12h，二氧化碳的初始压力最高可达4.0MPa，催化剂的用量0.2-2mol％，转化率仅为82~86%。

从以上发明专利及文献可知，在制备酚类的碳酸酯过程中，反应时间大多为3~12h，不仅时间长，而且效率低，有的所需反应温度高达140℃。此外，因反应过程使用有毒气体光气、强碱如三乙胺和NaOH、强酸HCl等，增加了处理能耗和生产成本，并且操作条件较为苛刻且操作复杂，降低了工业化的可行性，并且传统碳酸酯化过程往往反应时间最高长达12h，均大大增加了生产投资成本。

发明内容

本发明提供了一种超声波促进羟基酪醇碳酸甲酯化的绿色合成方法，解决了传统光气法剧毒、不易运输和对设备腐蚀严重和对环境污染严重，及反应时间长，效率低等问题，利于缩短生产周期，易于工业化制备。