辣椒碱的合成研究进展（可编辑）

辣椒碱的合成研究进展（可编辑） 辣椒碱的合成研究进展 一 一 . . 文章编号:?一 ? ? 辣椒碱的合成研究进展 汪文龙,胡惟孝,单尚 浙江工业大学化学与材料学院,浙江 杭州 摘 要:辣椒碱广泛应用于医药、农药等领域。本文综述了辣椒碱的合成研究 进展,指出了辣椒碱 合成研究中存在的主要问题一一如何立体选择性地合成出反式双键,以及烯 烃的顺式结构转变为反式 结构的异构化反应。最后展望了辣椒碱合成研究的发展方向。 关键词:辣椒碱;合成;烯烃;立体选择性;异构化反应 泛用于食品工业中 军事上,是制造催洞弹、催洲 刖 吾 枪和防卫武器的主要成分。在生物农药领域,利 辣椒碱: 是一种大然的植物碱,是 类辣椒素化合物强烈的刺激性,‘制成儿公害的新 茄科植物辣椒的成熟果实中得到的有效成分。广义 绿色农药,如美 的 ,刈蚜 的辣椒碱,是指从辣椒果实中提取的、辣椒碱和 虫和螨虫有很好的驱避作用。早在年美同 二氢辣椒碱等组成的混合物『。狭义的辣椒碱是指 保局就已经确认辣椒素及其制品为生化农药,一一羟基一 一甲氧基苯基 一 甲基卜 一甲基一 并免除 施用于水果、蔬菜及 物上残 量的限制, .壬烯基酰氨。辣椒碱 号:? ? 为白色 使其需求量猛增。辣椒碱制剂还可用于高档特种防 片状晶体。熔点 ~ ?,易溶于甲醇、乙醇、 酮、 污涂料,适 添加于 料中,可有效防止老鼠的: 氯仿、苯及乙醚巾.也可以溶于碱性水溶液。结构 之,辣椒碱及其衍生产品广泛川于 、 、农、 、 式如下: 医药、食品以及军事等领域。关于从天然辣椒中分 离、纯化制备辣椒碱的文献报导很多,日是天于合成 方面的报导还小是很多 本文综述了年以来多年中辣椒碱的合成进展。 :三 合成 辣椒碱 高纯度辣椒碱具有多种生理活性。辣椒碱及其 从辣椒碱的结构术看.采用逆 合成分析法解析 如下: 软旨制剂已经收载于美国药典 版,广泛用于治 疗关节炎、肌肉疼痛、背痛、运动扭伤和带状疱疹后 。\ /\ 、一一,一、\/一、、 遗 神经痛 等疾病。美 医学会 。。 主持编著的 《临 ~ /儿\一 /\一 / . 床药物大典》 将该药作为临床医生治疗疱疹后神 经痈、糖尿病性神经 的首选用药进行推介,低纯 逆合成分析 度的产品形式如辣椒精、辣素作为食品添加剂被广 口.见,辣椒碱口‘ 香兰素胺和 一 一甲基一 一千 烯基酰氯制得。其巾香兰素胺可 香兰素制得.主 修回日期: 一 ?要有两种方法:一是采用 : 反应 , 二是通过 作者简介:汗义龙 一 ,男,浙江建德人,顶十研究牛 主要从事精 中间体香兰素肟催化加氢制得。 细有机化合物的合成。 年第 卷第 期 《浙江化工》 一 一 、、 。 ? . ,, 四;】 % / , ,,香兰紊胺的制符 下: 合成的难点是在指定的位置弓人反式的烯键。 年, 、圳以己二酸单酯单酰 主要有三种策略:?在反应中直接引入反式双键: ?先引入顺式双键。然后南顺式双键通过异构化反 氯和有机锌试剂为原料 经五步反应.了合成辣 也转变为反式双键:?少量的顺式双键产 占通过各 椒碱的先河,合成路线 如下: 种分离方法分山除去。主要的文献合成方法分述如 \ 人 一 丫 八\//~ ~ ? ~ 一竺竺/ 。印 \ ./ 此合成方法没有考虑到合成的区域选择性和 山一条类似的合成路线,采用 , 一二氯四氢吡喃和 立体选择性,采取了喹啉脱卤化氢法合成双键。然 格氏试剂为原料经六步反应合成辣椒碱,合成路线 后用柱色谱法分离纯化制备反式长链烯酸,产率低。 如下:年, 、 等人设计 ~ /\ //』、 一 , 人 / \/ \ / / \ / \ 。。 此路线避免了使用柱色谱的方法来分离 所 大的改进。缺点是 序较长,收率较低。 嵩物质,而是采用了相对简单得多的分馏法来分离年,等人 采用反应制 山反式的 一 一甲基一 一庚烯一 一醇。然后继续下面 备辣椒碱..合成路线如下: 的合成。可以说较、的合成路线有了较? ? . . . 汴: : 个名’ ,是吡啶和 还口 采用 ” 氧化一开环一消除”的方法 ,川 在盐酸溶液巾的络合盐 氯过氧化苯甲酸 ? 进行环氧化,进而 锉试 报导 化合物 合成的另一种方 法: 开环消除。 / 达到 :日总产率不高,低 光化 学法的 %的产率。 . 一 , , ~. , 反应一一般形成顺式烯烃,上述反应巾, 产品 的构型为 /: ? 然后通过双键的顺反 年. 本北海道大学的等人对此 异构化反应.使 式转变 式。 采用光化学的方 合成进行改进 用 一溴己酸制成一苯磷与异 反 法,以:为催化剂,在己烷溶液中光照,使 /: 。 应合成顺式为主的壬烯酸,利川 硝酸诱导舣.. 键的顺反异构化反应。 ;.;;??? ???????。。 : , % ‘ / : : ~ 一 ? ?/:: ,, % ? , ? ?’ 此方法收率较高,操作方便,是一条较好的合 反应和 硝酸异构化等六步反 应合成辣椒 成路线。 碱粗品。 /: ,总收率为 %左有。通过 油醚/乙 年.我吲学者吴 秋业等人 参考等 醚重结晶可制得纯度为 %的辣椒碱,同叫’得到顺 人 的合成路线 以 一溴己酸乙酯为起始原料,经 式产. ,合成路线如下: ? ? ? ? ? ? ? ??. % ’ / \ . %兰 ?? % 法有了较大的改进,但反应在一 的低温进行,条 等人通过异丁基苯基砜与化合物 缩合消除 直接得到立体选择性的中间产物 / 俐: 较苛刻。 一 : ,产牢为 %~ %,立体选择性方面较 年第 卷第 期 《浙江化 》 一 一 ,,一 : ? ? ? ? ????????.【 一? 十 卜 一 : . , ? .,一 年,: 本北海道人学的等人,开?的条件下南 一羟基环庚醚经发了一条路线,以乳醇和香草醛经七步反应合成辣 ’ 还原而米的,条什比较 椒碱。此路线以乳醇合成卡开应的羧酸,而乳醇是在 苛刻。合成路线如下:年, 等人 不发了一条以异丁醛和 海道大学的 研究小组 在此基础二改进了此 格氏试剂 乙烯基演化镁为起始原料,经 重 条路线,采用原乙酸二三乙酯的重排 一丑体 排制得反式长链烯酸的合成路线。年. 本北 选择性极高。合成路线如下: . . . ? . . . . . . . . . . . . 。 . . ?.化合物 的 / : ,具有高度的立体选择性。 年,等人 发? 一条 可以说是真正意义上的立体选择性合成。此路线各 以丛丁炔和 一溴戊酸为原料经四步反应合成 步骤的产牢都住 %以上’,具备上业化生产的产 辣椒碱的路线,并申请了国际专利保护 合成路线 条什。 如下: 一 一 . . 产物 的 / : ~ : .具备较好的立体选 【 】, , ? . . 择性。缺点足反应温度太低,工业化不易达剑。 【.. .., , : 结语与展望? ., .对辣椒碱的合成方法作了较详绌的综述,通过 刘各种合成方法的刘‘比。为以后在辣椒碱及其衍生 .. ., , : ? . 物的合成研究巾提供,参考。目前用反应米 【 】, , . 合成双键,以亚硝酸为催化剂来促使顺式双键的异 ?一 .. . ., , 构化是辣椒碱合成巾比较常用的方法。寻找比亚硝: ? . 】 , .酸更好的方法来进行双键异构化具有重要的意义。.. . . 以原酸酯重排为关键步骤的立体选择性合 ., ,:?. 成是一种很有开发潜力的合成方法,值得进行 . , , . 化探索。立体选择性合成将足今后辣椒碱合成的发 . . . , : ? . 展方向】 , ,, . ?参考文献: .. . . . , 【】董新荣,刘仲华,杨建奎.辣椒素类物质的化学研究进, : . 展.天然产物研究与开发, , : . 【 】 , . : 李楠,隋玉柱,徐国华.辣椒碱的应用研究【】.科技信息】. . . .. 学术研究, ,: ?. , ,:. 【 】 , . 【 】 . : 【... ., , : ? . , , :. 】杨艳,金永生,董真秀,等.辣椒素和辣椒酯的合成】. 】邱建生,张彦雄.中国辣椒深加工产品】.中国食品, 高等学校化学学报, , : ? . , : ., . . ? ? : , ,.. . .. : 一】. 陈思浩,赵伟.合成辣素的制备与应用【】.农药, , 】,, , .:. . . . .,】.. ., , : . : ., , ,..】, ,. ,:: ,,. . . ,:?.. ,,: . 【 , ,,.【 】, . . .. .,,: . ., , :. 【 】 , , . 【, ,,.. . 】... ,:?. .】 ,, ... . . , , : ? . . , ., ,: ? . ,: , . ? . . 一 【】. . , , : ?