6003-94-7 / 白屈菜酸單水合物的制備方法

背景及概述^[1]

白屈菜酸單水合物為白屈氨酸的合成中間體。白屈菜酸為白色結晶粉末，分子式是C7H4O6，熔點為265℃。白屈氨酸是一種非常重要的有機合成中間體，它廣泛應用于生物化學、有機化學、藥物化學等方面。此外，白屈菜酸還是許多重要配體的合成原料，比如它可用于合成terpy、pybox以及許多大環配合物等；同時因其抗炎、美白功效，也可作為化妝品原料。白屈氨酸本身也是一個非常典型的多齒配體，在配位化學方面也引起了廣泛的研究興趣。在文獻報道的合成方法中，采用丙酮和草酸二乙酯發生克萊森縮合來合成。存在著合成工藝復雜，產物收率低，反應時間過長等問題。

制備^[1]

白屈菜酸單水合物的合成是克萊森縮合反應，反應過程中生成碳正離子。在滴加丙酮和草酸二乙酯混合物的末期，反應混合物變的非常粘稠，不能很好的混合均勻，增加了碳正離子接觸的幾率，降低產物的收率。所以滴加過程中適當升高溫度，有效降低反應混合物的粘度，使其混合均勻，有利于提高產物的收率。白屈菜酸單水合物的制備如下：

具體步驟為：在一個帶有回流冷凝管和氯化鈣干燥管的100mL三頸瓶中，把2.4g鈉加入到35mL無水乙醇中，攪拌至完全溶解，冷卻到室溫。滴加預先混合好的3g丙酮和15.8g草酸二乙酯，反應混合物逐漸變為黃色。當滴加到混合物還剩余1/4的時候，加熱到65℃。滴加結束以后，繼續攪拌1h，得黃色粘稠膏狀物。冷卻到5℃以下，加入18mL濃鹽酸和15g碎冰，室溫下攪拌過夜。減壓蒸除過量的乙醇，加入20mL濃鹽酸，加熱到100℃，反應20h。冷卻到5℃，過濾，并用少量冰水洗滌，活性炭脫色，水重結晶，白色針狀晶體，真空干燥得8.1g，收率85.3%(文獻：88%；文獻：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。

應用

白屈菜酸單水合物為白屈氨酸的合成中間體。反應方程式如下：

3.7g白屈菜酸，在冰浴條件下滴加35mL氨水(含量：25～28%)，回流反應5h，回流過程中偶爾滴加少量氨水。減壓除去過量的氨水，加入50mL水，活性炭脫色，用濃鹽酸調節至pH為1，得白色沉淀，過濾，并用少量冰水洗滌，再加入80mL水，煮沸30min，自然冷卻到室溫，過濾，真空干燥，得白色晶體，3.3g，收率90%(文獻：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。

主要參考資料

[1] CN201610421354.2從桄榔果實中制備白屈菜酸鹽的方法

[2] 白屈氨酸合成方法的改進