茛菪亭的制备方法与流程

本发明涉及了生化和医药领域，具体的是一种茛菪亭的制备方法。

背景技术：

莨菪亭为香豆素类化合物，是茄科植物中广泛存在的酚类物质，在植物中分布广泛，其中在茄科植物莨菪(Scopolia japonica Maxim)根、颠茄(Herba AtropeaBelladonnas)以及伞形科植物安兴白芷(Angelica dahurica Fisch.Ex Hoffin)等植物的根中含量较高。莨菪亭可从黄花蒿等植物中提取得到，具有重要的药用价值，同时具有多种农用生物活性上，主要包括抑菌活性，调节植物生长发育以及诱导植物的抗性等。另外，莨菪亭也可用于检测氧化爆发期间的活性氧释放，用作过氧清道夫和乙酰胆碱酯酶抑制剂。莨菪亭在临床上有祛风、抗炎、止痛、祛痰作用。

该产品目前大多是采用从植物黄花蒿进行提取的方法制备，提取工艺繁琐，并且提取效率低，导致产品价格昂贵，不具备市场竞争力。目前主要都是国际试剂行业的巨头如默克、赛默飞等对该产品进行垄断经营。另外，国外文献报道的该产品传统生产工艺具有污染大，操作难度大和收率低等显著缺点，让国内公司暂时没能力实现该产品在国内的绿色化生产，阻碍了我国生化诊断试剂行业和植物免疫诱导剂行业的健康迅猛发展。

现有的茛菪亭生产方法，主要有如下三种：第一种是直接从黄花蒿提取，先制备黄花蒿丙酮提取物，然后在黄花蒿丙酮提取物中加入硅胶进行柱层析分离后，使用石油醚-乙酸乙酯缓和溶剂进行洗脱。该方法一般1公斤黄花蒿可以得到30-50毫克莨菪亭纯品，提取效率非常低下，并且还会产生大量的废渣废液。此工艺方法并不符合绿色合成的要求。

第二种方法是以2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛和丙二酸为原料经2步法进行合成，将2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛和丙二酸以吡啶和苯胺为溶剂和反应试剂进行关环，得到羧基中间体；该羧基中间体再经高温脱羧得到莨菪亭(Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,2016,26(23),5732-5735)；

该合成方法是目前采用最广泛的方法，所使用的原料相对来说比较便宜，操作可控性也比较好；不过该合成方法的路线相对来说比较长，需要进行2步独立操作；反应时间相对来说也比较长，第1步需反应24小时，第2步也需要3.5小时，总反应时长27.5小时；并且两步反应中都需要使用气味非常大的生殖毒性溶剂吡啶，对操作人员的身体健康存在较大隐患，不符合绿色合成的原则，难以适合工业化大生产的需求。

第三种方法是以2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛和(三苯基膦烯)乙酸乙酯为原料经1步法进行合成：将2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛和(三苯基膦烯)乙酸乙酯在N,N-二乙苯胺中加热反应得到莨菪亭(Tetrahedron,2002,58(11),2163-2166)；

该合成方法路线短，操作相对来说会要更简便一些；不过该路线也存在明显缺陷，该方法转化率比较低，收率只有27％；并且(三苯基膦烯)乙酸乙酯分子量348.37，而真正加合到分子上的乙酸部分分子量只有60.05，原子经济性极差，并且反应过程中会生成大量的副产物三苯氧磷，给后续的纯化造成很大困难；此工艺方法并不符合绿色合成的原则，难以适合工业化大生产的需求。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种茛菪亭的制备方法，其使用收率较高，成本较低，污染较小。

为实现上述目的，本申请实施例公开了一种茛菪亭的制备方法，包括：步骤一：使用2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛为起始原料，加入溶剂和催化剂，在0-300℃的反应温度范围内，加入丙二酸类化合物进行保温反应得到反应液，所述保温反应的时间2h-16h,所述丙二酸类化合物的用量为1-10当量；

步骤二：将反应液进行冷却，冷却温度为-10℃-35℃，所述反应液冷却后析出大量固体，对析出大量固体的所述反应液进行减压抽滤，得到茛菪亭粗品和滤液；

步骤三：使用乙酸乙酯对所述茛菪亭粗品进行重结晶，得到茛菪亭纯品。优选的，所述丙二酸类化合物是丙二酸、丙二酸单甲酯、丙二酸单乙酯、丙二酸单异丙酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二异丙酯中的一种或者多种。

优选的，所述滤液能重复作为溶剂使用或进行减压蒸馏提取所述溶剂。

优选的，所述步骤一中反应温度为50℃-250℃。

优选的，所述步骤二中冷却温度为-5℃-10℃。

优选的，所述溶剂是N,N-二甲苯胺和N,N-二乙苯胺中的一种或两种。

优选的，所述催化剂是N,N-二甲苯胺和N,N-二乙苯胺中的一种或两种。。

优选的，所述步骤一中保温反应时间为4h-8h。

优选的，对步骤一中的反应液进行TLC监控反应，以监控反应进度。

本发明的有益效果如下：

1、反应步骤少，操作简便，适于工业化生产；

2、节省了中间处理环节，提高了反应收率，单位产品的成本降低，使得成本较低，收率高，能够适合多数相关企业进行生产；

3、步骤二的滤液中有溶剂、少量未反应完全的过量丙二酸类化合物以及少量没有完全析晶出来的产品，此外，没有其他杂质；溶剂和丙二酸类化合物都可以在下一次反应中进行套用，污染较小，适于工业化生产；

4、本发明中的试剂同时也是催化剂，可以不需要再加入额外的催化剂，同时简化了后处理操作。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1中茛菪亭纯品的核磁共振谱图；

图2是本发明实施例2中茛菪亭纯品的HPLC谱图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

以下结合具体实施方式对本发明的实现详细的描述。

实施例1，在机械搅拌下，向5L的四口反应瓶中依次加入336g的2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛、256g的丙二酸单甲酯和1.5L的N,N-二甲苯胺得到反应液；将反应液加热至180℃后，对反应液进行6h的如以下化学式1所示的保温反应，同时对反应液进行TLC监控反应，从而对反应进度进行监测，确认反应是否完成。

化学式1

完成6h保温反应后，将反应液降温至10℃，反应液析出大量黄绿色固体。对析出黄绿色固体的反应液进行减压抽滤，收集到大量黄绿色茛菪亭粗品和滤液；将茛菪亭粗品用乙酸乙酯重结晶得到352g黄绿色固体莨菪亭纯品。

可以理解的是，滤液可以在下次反应中继续套用，也可以减压蒸馏回收N,N-二甲苯胺。溶剂能重复利用，成本较低，污染较小。

请参考图1，使用核磁共振仪对茛菪亭纯品进行检测，如图1所述，核磁共振谱图中显示有总共是8组H，其中6组为茛菪亭，其余的是水和氘代溶剂的H。其中，此时茛菪亭纯品的收率达到91.6％，熔点为200℃-204℃，HPLC纯度为99.23％。所述茛菪亭纯品的使用收率较高，且反应步骤较少。

在本实施例中，所述N,N-二甲苯胺既是溶剂又是催化剂，可以不需要再加入额外的催化剂，同时简化了后处理操作。

实施例2，机械搅拌下，向5L四口反应瓶中依次加入505g的2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛、400g的丙二酸和2.5L的N,N-二甲苯胺得到反应液；将反应液加热至回流反应后，对反应液进4h的如以下化学式2所示的保温反应，同时对进行保温反应的反应液TLC监控反应，从而对反应进度进行监测，确认反应是否完成。

化学式2

完成4h的保温反应后，将反应液降温至5℃，反应液析出大量黄绿色固体。对析出黄绿色固体的反应液进行减压抽滤，收集到大量黄绿色茛菪亭粗品和滤液，滤液可以在下次反应中继续套用，也可以减压蒸馏回收N,N-二甲苯胺。将茛菪亭粗品用乙酸乙酯重结晶得到540g黄绿色莨菪亭纯品。

可以理解的是，在本实施例中，所述N,N-二甲苯胺既是溶剂又是催化剂，可以不需要再加入额外的催化剂，同时简化了后处理操作。

此时茛菪亭纯品的使用收率93.7％，熔点200℃-204℃。请参考图2，使用高效液相色谱法对茛菪亭纯品进行检测，如图2所示，HPLC谱图显示，茛菪亭纯品中杂峰的峰面积极小，HPLC纯度99.12％，所述茛菪亭纯品的使用收率较高，且反应步骤较少。所述茛菪亭纯品的分析结果示于表1。

表1

实施例3，机械搅拌下，向5L四口反应瓶中依次加入505g的2,4-二羟基-5-甲氧基苯甲醛、620g的丙二酸二乙酯和2LN,N-二乙苯胺得到反应液；将反应液加热至210℃反应后，对反应液进行8h的如以下化学式3所示的保温反应，同时对反应液进行TLC监控反应，从而对反应进度进行监测，确认反应是否完成。

化学式3

完成8h保温反应后，将反应液降温至-5℃，反应液析出大量黄绿色固体。对析出黄绿色固体的反应液进行减压抽滤，收集到大量黄绿色茛菪亭粗品和滤液，滤液可以在下次反应中继续套用，也可以减压蒸馏回收N,N-二乙苯胺；将茛菪亭粗品用乙酸乙酯重结晶得到510g黄绿色固体莨菪亭纯品。此时茛菪亭纯品为收率88.5％，熔点200-204℃，HPLC纯度98.76％。

可以理解的是，在本实施例中，所述N,N-二乙苯胺既是溶剂又是催化剂，可以不需要再加入额外的催化剂，同时简化了后处理操作。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。