本发明涉及一种应用于护肤品、皮肤外用乳膏等产品中有机生物碱的制备方法，特别是一种燕麦生物碱的合成方法。
背景技术：
：：现代医学研究表明，燕麦对人体健康的作用主要体现在以下几个方面：抗氧化辐射、平衡血糖、增强免疫力、润肠通便、稳定血压、减肥塑身等。燕麦的这种保健功能除归因于高含量的β-葡聚糖外，还归因于它含有多种抗氧化物，其中一类是具有独特结构的含氮酚酸类衍生物----燕麦生物碱。燕麦生物碱不但有很强的抗氧化作用，而且具有止痒、抗增殖、抗炎等多种生物活性，对冠心病、结肠癌和皮肤瘙痒症的防治也起到了重要的作用，引起国内外学者的极大兴趣。燕麦生物碱是由加拿大科学家collins首次分离鉴定，并且命名为avenanthramides，其中主要的三种是由collins定义的燕麦生物碱a、b、和c，分别占燕麦生物碱的35%、21%和44%。结构式如式（1）所示：（1）其中r为h或och3或oh，各自对应为燕麦生物碱a、b、c。近年来，国内外主要以皮燕麦为主要原料研究燕麦生物碱的含量、提取工艺及其生物活性等，虽然生物碱的活性较高，但是在燕麦中生物碱的含量却很低，麸皮中最高约含400mg/kg，且不同的提取工艺对燕麦生物碱含量和其生物活性都有不同程度的影响。目前几乎没有对燕麦生物碱结构鉴定及构效关系方面的报道，有关燕麦生物碱的化学合成方法研究也非常少。中国专利公告号为cn106631865a公开的《一种燕麦生物碱及其衍生物的制备方法》，其是通过三步法合成燕麦生物碱及其衍生物，但是此合成方法需要采用二氯亚砜活化羧基制备酰氯，然后与氨基苯甲酸反应，需要无水溶剂和氮气保护等，反应条件苛刻，且制备工艺复杂。如何来提供一种燕麦生物碱的化学合成方法，以2-氨基-5-羟基苯甲酸与米氏酸反应合成2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸，以2-氨基苯甲酸甲酯和米氏酸反应合成2-(2-羧基乙酰氨基)苯甲酸，然后分别与4-羟基苯甲醛、4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲醛等发生knoevenagel缩合反应合成燕麦生物碱a、b、c，优化合成工艺条件，从而为进一步开发具有抗氧化等多种生物活性功能燕麦生物碱的应用具有重要研究意义，此化学合成工艺的开发拥有十分广阔的应用前景。技术实现要素：：本发明的目的就是要提供一种燕麦生物碱的合成方法，以2-氨基-5-羟基苯甲酸、米氏酸和4-羟基苯甲醛、4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲醛为原料，通过knoevenagel缩合反应合成燕麦生物碱a、b、c，其制备的燕麦生物碱，应用于护肤品、皮肤外用乳膏等产品中。本发明一种燕麦生物碱的合成方法，其结构如式（1）所示：（1）其中r为h或och3或oh，各自对应为燕麦生物碱a、b、c。本发明所述的燕麦生物碱的合成方法，以2-氨基-5-羟基苯甲酸、米氏酸和4-羟基苯甲醛、4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲醛为原料，其包括以下方法步骤：(a)、2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸的制备：取2-氨基-5-羟基苯甲酸和米氏酸，用甲苯为溶剂充分分散均匀，于100-120℃温度下加热回流反应6~8小时后冷却至室温，抽滤得到灰白色固体，用甲苯洗涤固体，干燥后进行重结晶，制2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸初产物；(b)、将步骤（a）制备的2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸初产物，用冰水搅拌均匀，缓慢滴加氢氧化钠溶液，直至所有产物溶解，继续搅拌20-40min，然后加入冷的盐酸溶液，控制反应温度在20oc以下，调ph值至3-4，继续搅拌20-40min后，析出大量固体，静置，抽滤后得灰白色固体，干燥，得2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸产物；(c)、将步骤(b)制备的2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸产物分别与4-羟基苯甲醛、4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲醛反应，用吡啶充分溶解均匀，再加入催化剂β-丙氨酸，加热至85-95oc，恒温反应20-28小时后，冷却至室温，得反应液；(d)、将步骤(c)的反应液于-2-0oc的冰水浴中，缓慢加入稀盐酸溶液，调ph值至2-3，析出大量黄色固体，静置，抽滤，用大量去离子水洗涤，得反应初产物；(e)、重结晶，将所述步骤(d)所得的反应初产物进一步用热丙酮和水重结晶，将反应初产物用丙酮加热搅拌溶解，再往丙酮溶液中缓慢加入去离子水，析出大量黄色固体，静置，抽滤，最后用去离子水洗涤，真空干燥得到黄色固体产物燕麦生物碱。本发明所述的燕麦生物碱的合成方法，优选是，以摩尔比计，所述步骤(a)中的2-氨基-5-羟基苯甲酸：米氏酸=1:1.05。进一步的，是所述步骤(c)中，以摩尔比计，控制2-（2-羧基乙酰氨基）-5-羟基苯甲酸：4-羟基苯甲醛或3-甲氧基-4-羟基苯甲醛或3,4-二羟基苯甲醛=1:1.05。优选的，所述步骤(c)中控制催化剂β-丙氨酸的用量为2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸的1.0-1.2mol%。进一步的，所述步骤(c)中加热反应的温度为90℃。优选的，所述干燥为真空干燥。本发明的燕麦生物碱b、c的合成与a类似，将4-羟基苯甲醛替换成相应的3-甲氧基-4-羟基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲醛即可。其他的制备条件相同，燕麦生物碱b为淡黄色固体；燕麦生物碱c为黄绿色固体。下面就本发明燕麦生物碱的合成方法，其各反应原料配比等对本发明反应条件的影响，进一步的进行详细说明。原料配比对反应收率的影响：对反应所需的原料配比进行考察时，固定其它反应条件，催化剂用量1.0mol%，反应温度90oc，反应时间为24h，结果见表1：当原料配比由1:1增加至1:1.05时反应产率显著增强，当原料配比增加至1:1.05时反应收率达到较高水平，但继续增加原料配比至1:1.08时，产率增加幅度小，且产物与原料4-羟基苯甲醛分离更加困难。表1原料配比对反应收率的影响2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸/4-羟基苯甲醛反应收率%1:1661:1.03691:1.05741:1.0875说明，从表1所示数据可以看出，反应原料2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:1.05是该缩合反应的最佳原料配比。原料配比至1:1.08时，产率增加幅度小，但产物与原料4-羟基苯甲醛分离更加困难，因此，优选反应原料2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:1.05是该缩合反应的最佳原料配比。均是指质量摩尔比。催化剂用量对反应收率的影响：对催化剂用量进行考察时，固定其它反应条件，原料2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:1.05，反应温度90oc，反应时间为24h，结果见下表2，当催化剂用量由0.25mol%增加至1.0mol%时反应收率显著增强，当催化剂的用量增加至1.0mol%时反应收率达到较高水平，但继续增加催化剂的用量至1.5mol%以后产率就不再继续增加，这表明1.0mol%的催化剂用量是该反应的最佳剂量。表2催化剂的用量对缩合反应收率的影响催化剂的用量/mol%反应产率/%0.25450.50520.75661.0741.574反应温度对反应收率的影响：对该反应所需的反应温度进行考察时，固定其它反应条件，原料2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:1.05，催化剂用量1.0mol%，反应时间为24h，结果见表3。当对反应温度由60℃升高至90℃时反应收率显著增强，当反应温度升高至90℃时反应收率达到较高水平，但继续升高反应温度至100℃以后收率反而有所下降，这表明90℃的反应温度是该反应的最佳反应温度。表3反应温度对缩合反应收率的影响反应温度/℃反应产率/%602970478062907410070反应时间对反应收率的影响：对反应所需时间进行考察时，固定其它反应条件，原料2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:1.05，催化剂用量1.0mol%，反应温度为90oc，结果见表4。当反应时间由12h增加至24h时反应收率显著增强，当反应时间增加至24小时时反应收率达到较高水平，但继续延长反应时间至28小时以后收率就不再继续增加，这表明24小时的反应时间是该反应的最佳反应时间。表4反应时间对缩合反应收率的影响反应时间/h反应产率/%12361652206924742874对该knoevenagel缩合反应进行条件优化后发现：反应原料2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸和4-羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:1.05是该缩合反应的最佳原料配比，1.0mol%的催化剂用量是该反应的最佳剂量，90℃的反应温度是该反应的最佳反应温度，24小时的反应时间是该反应的最佳反应时间。具体实施方式：以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不仅限于以下的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了更好的理解发明的实质，下面通过实例来详细说明
发明内容，但本
发明内容并不局限于此。实施例12-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸的合成称取2-氨基-5-羟基苯甲酸15.3g（0.1mol）和15.1g（0.105mol）米氏酸，加入至500ml的圆底烧瓶中，用300ml无水甲苯充分分散均匀，加热回流反应6~8小时后冷却至室温，抽滤除去甲苯得到灰白色固体，用甲苯洗涤两次，所得的灰白色固体在通风橱里风干，待甲苯挥发，产品干燥后进行重结晶。将合成的2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸初产物用冰水搅拌均匀，缓慢滴加氢氧化钠溶液，直至所有产物溶解，溶液呈浅紫色，继续搅拌30min。然后加入冷的盐酸溶液（6mol/l），并在反应溶液中补加冰块降温，控制反应温度在20oc以下，调ph值至3~4即可，继续搅拌30min后，溶液开始析出大量固体，再继续缓慢搅拌2h，固体析出不再增多，静置，抽滤后得灰白色固体，真空干燥得产物22.3g，产率93.1%；灰白色固体，mp.175-177℃，13cnmr(dmso-d6,100mhz):169.6,169.1,164.7,153.4,132.2,123.0,121.2,118.5,116.7,44.8。表征为2-(2-羧基乙酰氨基)-5-羟基苯甲酸产品。燕麦生物碱a的合成：称取2-（2-羧基乙酰氨基）-5-羟基苯甲酸2.39g(10mmol)和1.28g(10.5mmol)4-羟基苯甲醛，加入至100ml的双颈圆底烧瓶中，用20ml吡啶充分溶解均匀，再加入催化剂β-丙氨酸(0.1mmol)，加热恒温至90oc，反应24小时后冷却至室温。反应结束，将反应液倒入500ml的烧杯中，加入冰块，冷却溶液至0oc，再缓慢加入稀盐酸溶液，及时补加冰块控制温度在0oc左右，调ph值至2~3，析出大量黄色固体，静置，抽滤，产物用大量去离子水洗涤，产物燕麦生物碱a进一步用热丙酮和水重结晶，将初产物用丙酮加热搅拌溶解，再往丙酮溶液中缓慢加入去离子水，析出大量黄色固体，静置，抽滤，产物用去离子水洗涤，真空干燥得到黄色固体2.21g，为燕麦生物碱a产品，产率74%。燕麦生物碱a，黄色固体，mp.276-277℃。1hnmr(dmso-d6,400mhz):6.56(1h,d,j=15.5hz),6.85(2h,d,j=8.5hz),7.07(1h,dd,j=9.2hz,j=3.0hz),7.42(2h,d,j=8.5hz),7.49(1h,d,j=3.0hz),7.55(1h,d,j=15.5hz),8.58(1h,d,j=9.2hz),9.54(1h,s),9.86(1h,s),10.87(1h,s),13.27(1h,brs)。13cnmr(dmso-d6,100mhz):169.3,163.9,159.4,152.6,140.8,133.1,129.9,125.7,122.5,121.0,119.1,118.5,116.6,115.8。ir(kbr)ν:3122(nh),1720,1688(nhco),1646(ar-cooh),1608,1591,1296cm-1。msm/z(%):300.5([m+h]+,100)。anal.calcdforc16h13no5:c,64.21;h,4.38;n,4.68;foundc,64.03;h,4.50;n,4.52。实施例2燕麦生物碱b的合成，称取2-（2-羧基乙酰氨基）-5-羟基苯甲酸2.39g(10mmol)和3-甲氧基-4-羟基苯甲醛1.28g(10.5mmol)，加入至100ml的双颈圆底烧瓶中，用20ml吡啶充分溶解均匀，再加入催化剂β-丙氨酸(0.2mmol)，加热恒温至90oc，反应24小时后冷却至室温。反应结束，将反应液倒入500ml的烧杯中，加入冰块，冷却溶液至0oc，再缓慢加入稀盐酸溶液，及时补加冰块控制温度在0oc左右，调ph值至2~3，析出大量淡黄色固体，静置，抽滤，产物用大量去离子水洗涤，产物燕麦生物碱b进一步用热丙酮和水重结晶，将初产物用丙酮加热搅拌溶解，再往丙酮溶液中缓慢加入去离子水，析出大量淡黄色固体，静置，抽滤，产物用去离子水洗涤，真空干燥得到淡黄色固体，产率68%。燕麦生物碱b，淡黄色固体，mp.246-247℃。1hnmr(dmso-d6,400mhz):3.77(3h,s),6.67(1h,d,j=15.5hz),6.81(1h,d,j=8.1hz),7.04(1h,dd,j=9.0hz,j=3.0hz),7.10(1h,dd,j=8.1hz,j=1.8hz),7.29(1h,d,j=1.8hz),7.41(1h,d,j=3.0hz),7.49(1h,d,j=15.5hz),8.40(1h,d,j=9.0hz),9.44(1h,s),9.56(1h,s),10.77(1h,s),13.31(1h,brs)。13cnmr(dmso-d6,100mhz):169.5,164.1,152.8,149.1,148.1,141.4,133.3,126.4,122.8,121.0,119.5,118.6,116.8,111.5,115.9,55.9。ir(kbr)ν:3126(nh),1722,1687(nhco),1645(ar-cooh),1606,1592,1295cm-1。msm/z(%):330.4([m+h]+,100)。anal.calcdforc17h15no6:c,62.00;h,4.59;n,4.25;foundc,61.93;h,4.65;n,4.22。实施例3燕麦生物碱c的合成，称取2-（2-羧基乙酰氨基）-5-羟基苯甲酸2.39g(10mmol)和3,4-二羟基苯甲醛1.28g(10.5mmol)，加入至100ml的双颈圆底烧瓶中，用20ml吡啶充分溶解均匀，再加入催化剂β-丙氨酸(0.2mmol)，加热恒温至90oc，反应24小时后冷却至室温。反应结束，将反应液倒入500ml的烧杯中，加入冰块，冷却溶液至0oc，再缓慢加入稀盐酸溶液，及时补加冰块控制温度在0oc左右，调ph值至2~3，析出大量黄绿色固体，静置，抽滤，产物用大量去离子水洗涤，产物燕麦生物碱c进一步用热丙酮和水重结晶，将初产物用丙酮加热搅拌溶解，再往丙酮溶液中缓慢加入去离子水，析出大量黄绿色固体，静置，抽滤，产物用去离子水洗涤，真空干燥得到黄绿色固体，产率61%。燕麦生物碱c，黄绿色固体，mp.233-235℃。1hnmr(dmso-d6,400mhz):6.47(1h,d,j=15.5hz),6.71(1h,d,j=8.1hz),6.82(1h,dd,j=9.0hz,j=3.0hz),6.90(1h,dd,j=8.1hz,j=1.8hz),7.04(1h,d,j=1.8hz),7.31(1h,d,j=3.0hz),7.43(1h,d,j=15.5hz),8.40(1h,d,j=9.0hz),9.12(1h,s),9.44(1h,s),9.56(1h,s),10.77(1h,s),13.46(1h,brs)。13cnmr(dmso-d6,100mhz):169.6,164.1,153.0,148.2,146.1,141.5,133.3,126.5,122.9,121.4,121.3,119.2,119.0,117.0,116.2,114.9。ir(kbr)ν:3123(nh),1721,1689(nhco),1646(ar-cooh),1608,1592,1295cm-1。msm/z(%):316.3([m+h]+,100)。anal.calcdforc16h13no6:c,60.95;h,4.16;n,4.44;foundc,60.93;h,4.21;n,4.48。本发明以2-氨基-5-羟基苯甲酸、米氏酸和4-羟基苯甲醛、4-羟基-3-甲氧基苯甲醛、3,4-二羟基苯甲醛为原料，通过knoevenagel缩合反应合成燕麦生物碱a、b、c，通过核磁等表征手段确认了所合成的化合物与文献报道从燕麦提取的生物碱为同一物质，论证了化学合成燕麦生物碱工艺路线的可行性，优化了合成工艺条件，为进一步开发应用燕麦生物碱的抗氧化等多种生物活性功能提供了物质来源，具有重要的研究意义。当前第1页12