CN111100180A - 一种甘草次酸十八酯的合成方法 - Google Patents

一种甘草次酸十八酯的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甘草次酸十八酯的合成方法，包括以下步骤：步骤1，以氯化胆碱和尿素作为原料，合成低共融离子液体；步骤2，将碱溶于水中，形成碱性溶液；再将碱性溶液与乙醇混合后，加入所述低共融离子液体中；再加入甘草次酸，反应，制得甘草次酸钠盐；步骤3，再向所述甘草次酸钠盐中加入溴代十八烷，搅拌条件下进行一次回流反应，过滤，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；步骤4，对所述甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制，过滤，减压干燥，得甘草次酸十八酯。该方法反应条件温和，以乙醇作为溶剂提纯处理更加简便，能耗小，收率高。

Description

一种甘草次酸十八酯的合成方法
技术领域
本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一种甘草次酸十八酯的合成方法。
背景技术
甘草次酸十八酯具有抗菌消炎、抗肿瘤、抗溃疡、抗病毒感染等临床功效外，可作为日化行业的高档化妆品的纯天然添加剂，抑制酪氨酸酶的活性，阻止黑色素的产生，具有明显的美白功效。
目前，甘草次酸十八酯的合成方法有以下几种：①酸与醇直接酯化法：有学者采用二环己基碳二亚胺为缩合剂，氯化亚铜催化，甘草次酸与硬脂醇在N，N-二甲基甲酰胺溶剂中缩合，经过柱层析纯化得到硬脂醇甘草次酸酯，总收率42％。但是，该方法存在操作步骤复杂、反应过程需要缩合剂参与、反应废弃物多、总收率一般等缺陷。也有学者同样采用二环己基碳二亚胺作为缩合剂，以4-二甲氨基吡啶作为催化剂，制备硬脂醇甘草次酸酯，反应后重结晶得到最终产物，总收率76％。该方法总收率虽然有所提升，但仍然较低，不适合工业生产。②溴化催化合成法：利用甘草次酸的钠盐与硬脂基溴进行的酯化反应，消除了酸与醇直接酯化法的缺陷，甘草次酸硬脂基酯的收率高于一般的酯化反应，但该方法还存在反应温度高、溶剂处理能耗大、高温条件下物料不同程度的受到破坏等缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种甘草次酸十八酯的合成方法，该方法反应条件温和，以乙醇作为溶剂提纯处理更加简便，能耗小，收率高。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种甘草次酸十八酯的合成方法，包括以下步骤：
步骤1，以氯化胆碱和尿素作为原料，合成低共融离子液体；
步骤2，将碱溶于水中，形成碱性溶液；再将所述碱性溶液与乙醇混合后，加入所述低共融离子液体中；再加入甘草次酸，反应，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向所述甘草次酸钠盐中加入溴代十八烷，搅拌条件下进行一次回流反应，过滤，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，对所述甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制，过滤，减压干燥，得甘草次酸十八酯。
本发明技术方案的特点和进一步的改进在于：
优选的，步骤1中，所述氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:1.5-1:2.5。
优选的，步骤1中，所述合成低共融离子液体的具体方法为：将氯化胆碱和尿素置于反应容器中，磁力搅拌，并在60-80℃温度条件下反应 30-60min。
优选的，所述氯化胆碱和尿素的质量总和为所述甘草次酸的质量的 10-15％。
优选的，步骤2中，所述甘草次酸的质量与所述乙醇的体积的比例为1g:(20-30)mL。
优选的，步骤2中，所述反应的条件为50-60℃反应30-60min。
优选的，步骤2中，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述氢氧化钠或氢氧化钾与水的质量比不大于1:1。
优选的，步骤3中，所述溴代十八烷与所述甘草次酸的质量比为 3:5-1:1。
优选的，步骤3中，所述一次回流为水浴回流，所述回流的时间为 4-5h。
优选的，步骤4中，所述二次回流为乙醇回流。
优选的，步骤4中，所述减压干燥的条件为45-50℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的甘草次酸十八酯的合成方法，以甘草次酸钠盐和溴代十八烷作为反应物，以氯化胆碱-尿素低共融离子液体作为催化剂，反应条件温和，乙醇作为溶剂进行提纯处理更加简便，能耗小，产率高。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
离子液体作为一种新型“绿色”功能材料，广泛应于合成化学、催化化学、材料化学等领域。其中氯化胆碱-尿素是一种更为绿色的胆碱类低共熔溶剂，它具有安全低毒、可生物降解、制备简简、单价格低廉等优点，在有机合成领域的应用在逐渐扩大。
本发明实施例基于低共熔溶剂的优点，提供一种甘草次酸十八酯的合成方法，包括以下步骤：
第一步：合成低共融离子液体：以氯化胆碱和尿素为原料，合成方程式为
[HOC2H4N(CH3)3]+[C1]-+2NH2CONH2→[HOC2H4N(CH3)3]++ (NH2CONH2)2[C1]-
第二步：甘草次酸成盐反应：
将甘草次酸溶于乙醇中并与氢氧化钠反应，生成甘草次酸钠盐，方程式为：
Figure RE-GDA0002426644790000041
第三步：缩合成酯
将第二步制得的甘草次酸钠盐与溴代十八烷回流反应，得甘草次酸十八酯：
Figure RE-GDA0002426644790000042
示例的，制备过程的具体实施例如下：
实施例1
步骤1，取0.7g氯化胆碱和0.6g尿素，即氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:1.8，加入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于磁力恒温水浴锅中， 80℃条件下搅拌反应30min，白色固体逐渐融化变成澄清透明的液体，得低共融离子液体；
步骤2，将0.9g的氢氧化钠溶于1mL水中制得氢氧化钠溶液，再将氢氧化钠溶液与200mL的乙醇混合，加入步骤1制备得到的低共融离子液体中，再加入10g甘草次酸，水浴50℃条件下反应30min，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向步骤2制备得到的甘草次酸钠盐中加入8g溴代十八烷，搅拌条件下进行一次水浴回流反应4h，过滤，除去不溶性盐，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，以150mL乙醇对步骤3得到的甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制30min，过滤，50℃减压干燥，得甘草次酸十八酯。
实施例2
步骤1，取0.6g氯化胆碱和0.4g尿素，即氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:1.5，加入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于磁力恒温水浴锅中， 70℃条件下搅拌反应45min，白色固体逐渐融化变成澄清透明的液体，得低共融离子液体；
步骤2，将0.9g的氢氧化钾溶于0.9mL水中制得氢氧化钾溶液，再将氢氧化钾溶液与300mL的乙醇混合，加入步骤1制备得到的低共融离子液体中，再加入10g甘草次酸，水浴50℃条件下反应30min，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向步骤2制备得到的甘草次酸钠盐中加入10g溴代十八烷，搅拌条件下进行一次水浴回流5h，过滤，除去不溶性盐，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，以150mL乙醇对步骤3得到的甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制30min，过滤，45℃减压干燥，得甘草次酸十八酯。
实施例3
步骤1，取0.7g氯化胆碱和0.6g尿素，加入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于磁力恒温水浴锅中，80℃条件下搅拌反应30min，白色固体逐渐融化变成澄清透明的液体，得低共融离子液体；
步骤2，将0.9g的氢氧化钠溶于1mL水中制得氢氧化钠溶液，再将氢氧化钠溶液与250mL的乙醇混合，加入步骤1制备得到的低共融离子液体中，再加入10g甘草次酸，水浴50℃条件下反应30min，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向步骤2制备得到的甘草次酸钠盐中加入8g溴代十八烷，搅拌条件下进行一次水浴回流4h，过滤，除去不溶性盐，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，以150mL乙醇对步骤3得到的甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制30min，过滤，50℃减压干燥，得甘草次酸十八酯。
实施例4
步骤1，取1.1g氯化胆碱和0.4g尿素，加入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于磁力恒温水浴锅中，80℃条件下搅拌反应30min，白色固体逐渐融化变成澄清透明的液体，得低共融离子液体；
步骤2，将0.9g的氢氧化钠溶于1mL水中制得氢氧化钠溶液，再将氢氧化钠溶液与200mL的乙醇混合，加入步骤1制备得到的低共融离子液体中，再加入10g甘草次酸，水浴50℃条件下反应30min，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向步骤2制备得到的甘草次酸钠盐中加入8g溴代十八烷，搅拌条件下进行一次水浴回流4h，过滤，除去不溶性盐，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，以150mL乙醇对步骤3得到的甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制30min，过滤，50℃减压干燥，得甘草次酸十八酯。
实施例5
步骤1，取0.8g氯化胆碱和0.5g尿素，加入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于磁力恒温水浴锅中，80℃条件下搅拌反应30min，白色固体逐渐融化变成澄清透明的液体，得低共融离子液体；
步骤2，将0.9g的氢氧化钠溶于1mL水中制得氢氧化钠溶液，再将氢氧化钠溶液与200mL的乙醇混合，加入步骤1制备得到的低共融离子液体中，再加入10g甘草次酸，水浴50℃条件下反应30min，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向步骤2制备得到的甘草次酸钠盐中加入16.7g溴代十八烷，搅拌条件下进行一次水浴回流5h，过滤，除去不溶性盐，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，以150mL乙醇对步骤3得到的甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制30min，过滤，45℃减压干燥，得甘草次酸十八酯。
实施例6
步骤1，取0.7g氯化胆碱和0.6g尿素，加入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于磁力恒温水浴锅中，80℃条件下搅拌反应30min，白色固体逐渐融化变成澄清透明的液体，得低共融离子液体；
步骤2，将0.9g的氢氧化钠溶于1mL水中制得氢氧化钠溶液，再将氢氧化钠溶液与300mL的乙醇混合，加入步骤1制备得到的低共融离子液体中，再加入10g甘草次酸，水浴50℃条件下反应60min，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向步骤2制备得到的甘草次酸钠盐中加入10g溴代十八烷，搅拌条件下进行一次水浴回流4h，过滤，除去不溶性盐，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，以180mL乙醇对步骤3得到的甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制30min，过滤，60℃减压干燥，得甘草次酸十八酯。
上述实施例中，甘草次酸为申请人公司自产，乙醇、氢氧化钠均为化学纯试剂。
上述实施例制备得到的甘草次酸十八酯的产率均大于93％，相比目前公开的甘草次酸十八酯的合成方法的产率，本发明的方法产率较高。
由上述实施例可知，本发明提供的甘草次酸十八酯的合成方法基于氯化胆碱-尿素低共溶剂，反应条件温和，以乙醇作为溶剂提纯处理更加简便，能耗小，收率高。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，以氯化胆碱和尿素作为原料，合成低共融离子液体；
步骤2，将碱溶于水中，形成碱性溶液；再将所述碱性溶液与乙醇混合后，加入所述低共融离子液体中；再加入甘草次酸，反应，制得甘草次酸钠盐；
步骤3，再向所述甘草次酸钠盐中加入溴代十八烷，搅拌条件下进行一次回流反应，过滤，取滤液，降温至室温，过滤得甘草次酸十八酯粗品；
步骤4，对所述甘草次酸十八酯粗品依次进行二次回流精制，过滤，减压干燥，得甘草次酸十八酯。
2.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤1中，所述氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:1.5-1:2.5。
3.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤1中，所述合成低共融离子液体的具体方法为：将氯化胆碱和尿素至于反应容器中，磁力搅拌，并在60-80℃温度条件下反应30-60min。
4.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，所述氯化胆碱和尿素的质量总和为所述甘草次酸的质量的10-15％。
5.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述甘草次酸的质量与所述乙醇的体积的比例为1g:(20-30)mL。
6.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述反应的条件为50-60℃反应30-60min。
7.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤2中，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述氢氧化钠或氢氧化钾与水的质量比不大于1:1。
8.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤3中，所述溴代十八烷与所述甘草次酸的质量比为3:5-1:1。
9.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤3中，所述一次回流为水浴回流，所述回流的时间为4-5h。
10.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，步骤4中，所述二次回流精制采用乙醇溶剂。
11.根据权利要求1所述的甘草次酸十八酯的合成方法，其特征在于，所述减压干燥的条件为45-50℃。
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