[发明专利]结构可订制型1,2-二脂肪酸甘油酯的化学合成方法

说明书

本发明公开了一种结构可订制型1,2‑二脂肪酸甘油酯的化学合成方法，其特征在于包含以下步骤：（a）称取一定量的3‑氯甘油和醋酸钠加入到带有回流冷凝装置的反应器中，得到单乙酸甘油酯；（b）在碱催化剂存在下，按照订制需要选择生物柴油的脂肪酸甲酯种类，将单乙酸甘油酯在有机溶剂中与生物柴油加热回流，得到甘油三酯；（c）将上步得到的甘油三酯溶于适量甲醇中，加入碳酸钾后在室温下反应，经有机溶剂萃取、重结晶后可获得高纯度（90%）的1,2‑二脂肪酸甘油酯。本发明合成路线简便、后处理简单、总收率高（75%），可有效的合成1,2‑二脂肪酸甘油酯。

技术领域

本发明涉及一种结构可订制型1,2-二脂肪酸甘油酯的化学合成方法，属于结构脂质有机合成技术领域。

背景技术

二脂肪酸甘油酯(Diacylglycerol,DAG)是一类三脂肪酸甘油酯中某个脂肪酸脱去而形成的结构脂质，DAG是天然植物油脂的微量成分及体内脂肪酸代谢的內源中间产物，属于公认安全(GRAS)的食品成分。根据脱去脂肪酸的位置，可将DAG分为1,3-甘油二酯和1,2-甘油二酯，其中1,2-甘油二酯具有优异的生物活性，可作为生物体内的信号分子，控制细胞的增值、分化和生存；可作为趋化因子刺激白细胞向感染部位迁移，促进伤口的愈合；也可显著改善患有糖尿病大鼠的心肌紊乱功能。此外，1,2-二脂肪酸甘油酯还可作为大量酶受体的兴奋剂和拮抗剂。因此，1,2-二脂肪酸甘油酯在食品、医药、化妆品等行业具有广阔的应用前景。

由于1,2-二脂肪酸甘油酯的热稳定性较差，在较高的温度下会发生分子内酰基迁移而变为更加稳定的1,3-甘油二酯，因此对其合成研究报道较少。目前报道制备1,2-二脂肪酸甘油酯的方法主要有两种：第一种制备方法是以D-甘露醇为原料，经甲叉基保护、氧化还原、苄基保护、脱甲叉基保护、醇的酰化、苄基的脱保护等六步反应，可以49.3％的收率制备出1,2-二脂肪酸甘油酯。第二种制备方法是中国专利公开的(申请号:CN201610464892),以一种固定化脂肪酶合成1,2-二脂肪酸甘油酯，具体的方法是将植物油和有机溶剂以1:10～100的摩尔比混合，搅拌乳化后，加入占底物总质量2～20％的固定化脂肪酸酶，在20～70℃温度下反应0.5～6小时后，离心除去脂肪酶，得到含有1,2-二脂肪酸甘油酯的产物，经两步重结晶纯化，可得到1,2-二脂肪酸甘油酯的纯度最高达100％。

现有制备1,2-二脂肪酸甘油酯的方法仍存在一些缺陷：(1)化学法制备1,2-二脂肪酸甘油酯的步骤较多，造成总收率较低；(2)酶法制备1,2-二脂肪酸甘油酯的固定化酶成本较高；(3)酶催化制备1,2-二脂肪酸甘油酯的区域选择性不高，且反应温度较高，会有1,3-二脂肪酸甘油酯的生成。目前而言，国内尚无可规模化生产1,2-二脂肪酸甘油酯的生产厂家，因此探索具有区域选择性合成1,2-二脂肪酸甘油酯的合成方法具有重要价值。

鉴于上述问题，本发明人在多年来有机合成经验积累的基础上，本发明提出了一种高效、温和的化学合成结构可订制型1,2-二脂肪酸甘油酯的新方法，可高收率、高纯度的合成1,2-二脂肪酸甘油酯，具有重要的应用价值。

发明内容

本发明以解决现有技术中的不足为出发点，提出了一种合成1,2-二脂肪酸甘油酯的新方法，三步的总收率达到75％以上；其反应式如下：

一种结构可订制型1,2-二脂肪酸甘油酯的化学合成方法，其特征在于以3-氯甘油和生物柴油(biodiesel)为原料，反应步骤如下：

(1)称取一定量的3-氯甘油和醋酸钠加入到带有回流冷凝装置的反应器中，控制反应温度在50-100℃温度下反应2～24小时，得到单乙酸甘油酯；其中所述的3-氯甘油与醋酸钠的重量比例为2～15：1。