(大連華信理化檢測中心有限公司,遼寧 大連 116600)
本實驗采用查爾酮關環法制備黃酮醇。首先是要合成查爾酮中間體。然后在通過關環,得到系列黃酮醇類化合物。
(一)4,2′-二羥基查爾酮的制備實驗步驟
取20ml 95%的乙醇溶液加入三口瓶中,在室溫下再依次加人溶有2.44g(0.02mol)對羥基苯甲醛的95%乙醇溶液10ml,攪拌均勻,在加入3.75ml (0.3mol)鄰羥基苯乙酮,攪拌下加入適量濃硫酸,控溫在80-90℃反應6h。反應過程中溶液顏色由淺黃色逐漸變深棕色,再變成深紅色,4h 以后出現棕黃色固體。反應結束后用回旋蒸發儀旋蒸回收絕大部分乙醇。靜置加冰冷卻結晶至有產物析出,將靜置液用抽濾瓶抽濾(在抽濾過程中可適當加水沖洗)得到查爾酮產物,收集固體產品烘干,得3.14g 的4,2′-二羥基查爾酮,收率為75.1%,熔點為193-194℃(文獻值193-195℃)。
(二)3,4′-二羥基黃酮醇的制備實驗步驟
在三口瓶中加入2.40g(0.01mo1)查爾酮,16%NaOH水溶液10.0mL(加入氫氧化鈉溶液變為橙紅色),甲醇20 mL,15%H2O2 6.0mL,室溫攪拌反應約20h(4h 左右溶液顏色變淺,為橙黃色)。向三口瓶中滴加濃鹽酸,并用pH試紙不斷進行測定,中和至溶液pH=7,產生大量淺黃色沉淀,過濾,干燥,濾餅用乙醇重結晶得黃色針狀晶體1.585g,收率62.4%,熔點為282-285℃。
本實驗先以鄰羥基苯乙酮和對羥基苯甲醛在95%乙醇溶液中在濃硫酸催化作用下發生羥醛縮合反應生成4,2′-二羥基查爾酮,再與過氧化氫發生環化氧化反應生成3,4′-二羥基黃酮醇。本實驗通過對反應的物原料摩爾配比、反應時間和催化劑用量三個因素的變化量進行控制。最后測定熔點,經過處理分析,得到合成3,4′-二羥基黃酮醇的最優方案。
(一)4,2′-二羥基查爾酮的合成
本論文以鄰羥基苯乙酮和對羥基苯甲醛在95%乙醇溶液中經濃硫酸催化生成4,2′-二羥基查爾酮,作為合成3,4′-二羥基黃酮醇的原料,熔點為193-194℃。
(二)3,4′-二羥基黃酮醇的合成本實驗以4,2′-二羥基查爾酮為原料,在不同的NaOH 濃度下,以不同的物料比和不同的反應時間條件下,反應生成3,4′-二羥基黃酮醇,熔點為282-285℃。
首先,物料摩爾比對收率的影響當4,2′-二羥基查爾酮和過氧化氫的物料摩爾配比為1:2 時產率較低,隨著物料摩爾配比的不斷加大,收率也在不斷升高,在物料摩爾為1:5 時收率達到最高,而繼續增加物料配比到1:6 和1:7 時,收率比較穩定并且有所下降。我們可以得到結論:物料配比在1:5 時為最佳的,收率為62.4%。即使再增加原料的配比也不能提高產物的收率,而且浪費原料。
其次,催化劑用量比對收率的影響在加入相同體積(10ml)不同濃度的NaOH 情況下,生成的3,4′-二羥基黃酮醇的收率先是不斷升高,在催化劑濃度為16%時收率達到最高值為63.1%,后繼續加大NaOH 濃度時收率有所下降。我們得出結論:催化劑NaOH 的最佳濃度為16%,收率為63.1%。
最后,反應時間對收率的影響。在5-20h 內隨著時間的增長生成3,4′-二羥基黃酮醇的收率不斷增加;在20-25h 內,當反應時間增加時,產量不在反生變化;當反應時間為30h 時產率有所下降。反應時間過長可能有部分副反應進行,產生副產物。所以我們得出結論:生成3,4-羥基黃酮醇的最佳反應時間為20h,收率為61.7%。
黃酮醇類化合物具有3-羥基黃酮骨架,廣泛存在于水果和蔬菜中,占黃酮類化合物總數的三分之一左右,約有2000 多種。其衍生物較多,具有一定的醫療藥用價值,其中一些類合成物具有一定保健作用。
本實驗先以鄰羥基苯乙酮和對羥基苯甲醛在95%乙醇溶液中通過濃硫酸催化生成4,2′-二羥基查爾酮,合成的4,2′-二羥基查爾酮再與過氧化氫發生環氧化開環氧化反應生成3,4′-二羥基黃酮醇。
為了得到最佳合成方案,對合成3,4′-二羥基黃酮醇的物料摩爾比、催化劑用量及反應時間三個因素做對比實驗,經過分析,最終得到合成的3,4′-二羥基黃酮醇最優方案。
合成3,4′-二羥基黃酮醇的最佳條件為:4,2′-二羥基查爾酮和過氧化氫的物料摩爾配比為1:5;NaOH 催化劑的濃度為16%;反應所需要的時間為20h。經測定3,4′-二羥基黃酮醇熔點在282-285.4℃之間(文獻值為282-285℃)。