廿二碳四烯酸的制备

背景及概述^[1]

廿二碳四烯酸是一种不饱和脂肪酸，可由花生四烯酸通过五步制备得到。该类不饱和脂肪酸通常来源于鱼油中。

制备^[1]

廿二碳四烯酸可由廿二碳四烯酸乙酯水解得到，廿二碳四烯酸乙酯的合成参考下述二十二碳五烯酸乙酯的合成，唯一的不同是将起始物料二十碳五烯酸乙酯替换成花生四烯酸。

步骤一、

将100ml干燥的四氢呋喃置于2升反应烧瓶中，并向其中小心加入7.34g氢化铝锂。在用磁力搅拌器搅拌5分钟后，将44.6g（0.135mol）二十碳五烯酸乙酯的干燥的四氢呋喃溶液（210ml）缓慢地滴加到悬浮液中，使得反应不会太强烈。溶液根据需要用冰水冷却。在室温下反应5小时后，将反应烧瓶从外部用冰水冷却至0-5℃，并缓慢滴入乙酸乙酯（约100ml）以消耗残留的未反应的氢化铝锂。随后，在搅拌的同时滴入2N氢氧化钠水溶液（约60ml）以分解反应络合物。当灰色不溶物开始从反应溶液中分离时，滴水停止。用滤纸过滤溶液以除去不溶物。将滤液用2N盐酸水溶液洗涤两次（70ml×2）。随后，将滤液用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次，并用饱和盐水洗涤两次，并用无水硫酸镁干燥。通过过滤分离硫酸镁，并在减压下浓缩滤液。然后通过使用约70ml硅胶（C-60NacalaiTesque）和己烷/乙酸乙酯（9：1）溶剂混合物作为洗脱液进行柱（直径4.5cm）纯化。产量为30.4g（产率78.1％）。

步骤二、

将上述醇（30.4g，0.105mol）的干燥吡啶（约70ml）溶液置于装有温度计和氮气供给管的1升反应烧瓶中。在氮气气氛下在1-5℃下用磁力搅拌器搅拌的同时逐渐加入对甲苯磺酸氯化物。添加完成后，将溶液在约1℃搅拌5小时。反应完成后，将反应溶液用约100ml二氯甲烷稀释，用2N盐酸水溶液洗涤四次，然后用无水硫酸镁干燥。由于对甲苯磺酸酯通常是不稳定的，因此在减压下从除去溶剂中得到的残余物直接用于下一步反应中。

步骤三、

将用12.4g（0.093mol）碘化锂的4A分子筛和41.0g（0.093mol）上述对甲苯磺酸酯干燥的丙酮溶液（188ml）放入500ml反应烧瓶中，将冷却管和氮气气球连接，加热并在氮气气氛下用磁力搅拌器搅拌的同时回流4小时。此时必须小心以防剧烈颠簸。冷却后，滤出产生的对甲苯磺酸锂晶体，用己烷从滤液中提取目标物质4次。用饱和盐水洗涤后，将己烷溶液用无水硫酸镁干燥，并将通过减压除去溶剂得到的残余物用硅胶柱纯化。己烷/乙酸乙酯（9：1）混合溶剂用作洗脱液。产量为28.0g（产率为76％）。

步骤四、

在1升的反应烧瓶中计量出60％的纯氢化钠（3.58g），并用己烷洗涤3次，除去覆盖在表面以防潮的油。具体地，在加入约20ml己烷并轻轻搅拌并使混合物静置后，用移液管除去上清液。重复该操作3次。将干燥的二甲基甲酰胺（200ml）和干燥的四氢呋喃（200ml）的溶剂混合物加入氢化钠中。向该溶液中添加包含溶解于上述溶剂混合物（60ml）中的丙二酸二乙酯（14.3g，0.084mol）的溶液，在室温，氮气氛下搅拌20分钟。将如上所述合成的包含碘化物（28g）的溶液滴加到该溶液中，将其溶解在干燥的二甲基甲酰胺（30ml）和干燥的四氢呋喃（30ml）的溶剂混合物中，将该溶液加热6分钟。在70-80℃下反应1小时。冷却后，通过两次己烷萃取（200ml×2）从反应溶液中萃取目标物质，并将溶液用水洗涤3次。用无水硫酸钠干燥后，将该溶液用硅胶柱（硅胶200ml，柱（直径4cm），己烷/乙酸乙酯（98∶2））纯化，得到15.7g丙二酸衍生物。产量为15.7g（产率为51.6％）。

步骤五、

在氮气气氛下，向上述丙二酸酯衍生物（0.92g）的丙酸（20ml）溶液中加入少量的抗氧化剂BHT，回流38小时。可以用最少2ml的丙酸进行相同的反应，但是20ml是理想的。溶液也用二乙醚（20ml）洗涤，并将反应溶液转移到分液漏斗中，加入己烷（80ml）并用水（20ml×3）洗涤以除去残留的丙酸。随后，将溶液用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次，并用饱和盐水洗涤两次，然后用无水硫酸钠干燥。减压除去溶剂，残余物用硅胶柱纯化，得到0.6g最终目的物质二十二碳五烯酸乙酯。产量为9.7g（产率73.9％）。

参考文献

[1]FromPCTInt.Appl.,2015115032,06Aug2015