白屈菜酸单水合物的制备方法

发布日期:2020/10/18 17:56:53

背景及概述^[1]

白屈菜酸单水合物为白屈氨酸的合成中间体。白屈菜酸为白色结晶粉末，分子式是C7H4O6，熔点为265℃。白屈氨酸是一种非常重要的有机合成中间体，它广泛应用于生物化学、有机化学、药物化学等方面。此外，白屈菜酸还是许多重要配体的合成原料，比如它可用于合成terpy、pybox以及许多大环配合物等；同时因其抗炎、美白功效，也可作为化妆品原料。白屈氨酸本身也是一个非常典型的多齿配体，在配位化学方面也引起了广泛的研究兴趣。在文献报道的合成方法中，采用丙酮和草酸二乙酯发生克莱森缩合来合成。存在着合成工艺复杂，产物收率低，反应时间过长等问题。

制备^[1]

白屈菜酸单水合物的合成是克莱森缩合反应，反应过程中生成碳正离子。在滴加丙酮和草酸二乙酯混合物的末期，反应混合物变的非常粘稠，不能很好的混合均匀，增加了碳正离子接触的几率，降低产物的收率。所以滴加过程中适当升高温度，有效降低反应混合物的粘度，使其混合均匀，有利于提高产物的收率。白屈菜酸单水合物的制备如下：

具体步骤为：在一个带有回流冷凝管和氯化钙干燥管的100mL三颈瓶中，把2.4g钠加入到35mL无水乙醇中，搅拌至完全溶解，冷却到室温。滴加预先混合好的3g丙酮和15.8g草酸二乙酯，反应混合物逐渐变为黄色。当滴加到混合物还剩余1/4的时候，加热到65℃。滴加结束以后，继续搅拌1h，得黄色粘稠膏状物。冷却到5℃以下，加入18mL浓盐酸和15g碎冰，室温下搅拌过夜。减压蒸除过量的乙醇，加入20mL浓盐酸，加热到100℃，反应20h。冷却到5℃，过滤，并用少量冰水洗涤，活性炭脱色，水重结晶，白色针状晶体，真空干燥得8.1g，收率85.3%(文献：88%；文献：79%)。m.p.265～266℃(dec.)；IR(KBr)：ν(OH)3471cm-1，3573cm-1；ν(C=O)1726cm-1；ν(C=C)1643cm-1，1587cm-1。

应用

白屈菜酸单水合物为白屈氨酸的合成中间体。反应方程式如下：

3.7g白屈菜酸，在冰浴条件下滴加35mL氨水(含量：25～28%)，回流反应5h，回流过程中偶尔滴加少量氨水。减压除去过量的氨水，加入50mL水，活性炭脱色，用浓盐酸调节至pH为1，得白色沉淀，过滤，并用少量冰水洗涤，再加入80mL水，煮沸30min，自然冷却到室温，过滤，真空干燥，得白色晶体，3.3g，收率90%(文献：92%)。m.p.258.6～259(dec.)；1HNMR(400MHz，DMSO)：δ7.56(2H，s)；IR(KBr)：ν(OH)3606cm-1，3446cm-1；ν(C=O)1724cm-1；ν(C=C)1616cm-1，1469cm-1。