3,4,5-三甲氧基肉桂酸是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、食品和高分子材料领域。它可以用于合成血管扩张药桂哌齐特,该药物能够缓解血管痉挛,增加脑及心脏血流量。
随着科技的发展和市场需求的增加,3,4,5-三甲氧基肉桂酸的应用领域也在不断扩大。它的甲氧基可以通过水解得到含有羟基的肉桂酸衍生物,这些衍生物具有优良的抗氧化活性。此外,3,4,5-三甲氧基肉桂酸还具有易于反应的羧基活性位点,可以实现不同的功能和应用。
目前,肉桂酸的制备方法有很多,但大多存在能量消耗大、产率低、环境污染等问题。因此,寻找一种简单、温和、环境友好的合成方法具有重要价值。
本文采用Knoevenagel缩合法,以3,4,5-三甲氧基苯甲醛为原料,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水体系中进行实验。在水体系中,避免了有机溶剂或吡啶的使用,降低了合成成本和对环境的污染,同时提高了生产过程的安全性。
图1 3,4,5-三甲氧基肉桂酸的合成路线图
DMF溶剂体系
取3,4,5-三甲氧基苯甲醛(A,3.92 g,20 mmol)和丙二酸(B,6.24 g,60 mmol),加入100 mL单口瓶中。加入15 mL DMF和1.6 mL吡啶,升温至90℃反应8小时。反应结束后,冷却至室温后倒入40 mL冰水中,用盐酸调节pH值至1~2,得到淡黄色糊状固体。经过抽滤、洗涤和干燥后,得到4.34 g灰白色固体,产率为91%。
水体系
取3,4,5-三甲氧基苯甲醛(A,3.92 g,20 mmol)和丙二酸(B,4.16 g,40 mmol),加入100 mL单口瓶中。加入5 mL水和1.22 g乙醇胺,升温至100℃反应8小时。反应结束后,冷却至室温后静置过夜,析出固体。加入少量水搅拌均匀后过滤,洗涤和干燥后,得到3.1 g灰白色固体,产率为65%。
通过Knoevenagel缩合反应,以3,4,5-三甲氧基苯甲醛为原料,成功合成了3,4,5-三甲氧基肉桂酸。在水体系中,当原料配比n(A):n(B):n(乙醇胺)=1:2:1,反应温度为100℃,反应时间为8小时时,产率为65%,产品纯度在99%以上。通过1H NMR、13CNMR、HPLC和FT-IR进行了分析检测。与DMF体系的91%产率相比,水体系的65%产率还有提升的空间。但该方法经济环保,后处理简单便捷,降低了三废的产生,对人体危害性小,是一种更为绿色的合成方法。
[1] 争荣.肉桂酸类衍生物的合成及其生物活性研究[D].兰州:兰州大学,2013.