類胡蘿卜素合成工藝研究.pdf

1、本文研究了三個(gè)類胡蘿卜素：β-胡蘿卜素，角黃素和蝦青素的全合成工藝，主要工作如下： 1.以基本化工原料丁二烯為起始原料，與溴素加成得到反式1，4-二溴-2-丁烯，以及將丁二烯與氯氣加成得到1，4-二氯-2-丁烯的順反混合物，以溴代丁二酰亞胺為催化劑將1，4-二氯-2-丁烯從順式體轉(zhuǎn)為高含量的反式體，以上兩種方法得到的反式1,4-二鹵-2-丁烯再與亞磷酸三乙酯發(fā)生Abrozov重排得到2-丁烯-1-,4-雙磷酸酯，進(jìn)而與丙酮醛縮二

2、甲醇發(fā)生Wittig-Homer反應(yīng)生成2,7-二甲基-2,4-，6-辛三烯-1，8-二醛縮四甲醇，最后酸水解得到本文關(guān)鍵中問體2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1，8-二醛。 2.3-甲基-5-(2，6，6-三甲基環(huán)己烯-1-基)-1，3-戊二烯膦酸二乙酯與2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1，8-二醛發(fā)生Wittig-Homer反應(yīng)生成β-胡蘿卜素，省去重排步驟，簡化了操作，β-胡蘿卜素收率80％；β-胡蘿卜素粗產(chǎn)品用二

3、氯甲烷烷重結(jié)晶提純得到紫外含量大于96％的β-胡蘿卜素精品。 3.以α-紫羅蘭酮為起始原料，用過氧酸環(huán)氧化，繼而在堿催化下異構(gòu)化形成4-(2，6，6-三甲基-3-羥基-1-環(huán)己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮粗品，采用與環(huán)二酸酐先成酯后水解的方法純化后，再經(jīng)過Darzens反應(yīng)得到2-甲基-4-(2，6，6-三甲基-3-羥基環(huán)己烯-1-基)-3-丁烯醛，后者與亞甲基雙膦酸四乙酯縮合反應(yīng)得到3-甲基-5-(2，6，6-三甲基-3-羥

4、基壞己烯-1-基)-1，3-戊二烯膦酸二乙酯，重排成3-甲基-5-(2，6，6-三甲基-3-羥基環(huán)己烯-1-基)-2,4-戊二烯膦酸二乙酯。此兩個(gè)C15膦酸酯化合物都與2,7-二甲基-2,4,6.辛三烯-1，8-二醛發(fā)生Wittig-FIomer反應(yīng)生成4,4’-二羥基-β-胡蘿卜素，用Oppennauer氧化和活性二氧化錳氧化兩種方法均得到角黃素。以α-紫羅蘭酮為起始原料計(jì)算，反應(yīng)總收率37％。 4.以上述合成角黃素的中間體4

5、-(2，6，6-三甲基-3-羥基-1-環(huán)己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮為原料與氯乙烯格氏試劑加成，加成產(chǎn)物再用異丙醇鋁氧化得到5-(2，6，6-三甲基-3-氧代-1-壞己烯-1-基)-3-羥基-3-甲基-1,4-戊二烯，用三甲基氯硅烷保護(hù)形成烯醇硅醚化合物，再用間氯過氧苯甲酸選擇性環(huán)氧化烯醇硅醚，并水解得到關(guān)鍵中間體6-羥基-3-(3-羥基-3-甲基-1,4-戊二烯)-2,4,4-三甲基-2-環(huán)己烯-1-酮，進(jìn)而與氫溴酸和三苯基膦反應(yīng)

6、得到C15三苯基膦鹽，在堿存在下與2,7-二甲基-2,4，6.辛三烯-1，8-二醛反應(yīng)得到蝦青素。反應(yīng)總收率38％。 本文的創(chuàng)新工作： 1、本文研究中發(fā)明了以溴代丁二酰亞胺為催化劑將1，4-二氯-2-丁烯從順式體轉(zhuǎn)為高含量的反式體的方法。 2、解決了關(guān)鍵中間體化合物4-(2，6，6-三甲基-3-羥基-1-環(huán)己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮粗品的純化方法，即采用與環(huán)二酸酐先成酯后水解的方法純化。 3、提出了

7、一步重排并反應(yīng)的機(jī)理和方法，即以3-甲基-5-(2，6，6-三甲基環(huán)己烯-1-基)-1，3-戊二烯膦酸二乙酯在堿存在下重排并分別與不同的醛反應(yīng)，應(yīng)用于維生素A和β-胡蘿卜素的合成。 4、以4-(2，6，6-三甲基-3-羥基-1-壞己烯-1-基)-3-丁烯-2-酮為原料，經(jīng)過Darzens反應(yīng)得到新化合物2-甲基-4-(2，6，6-三甲基-3-羥基環(huán)己烯-1-基)-3-丁烯醛，后者與亞甲基雙瞵酸四乙酯縮合反應(yīng)得到新化合物3-甲基-

8、5-(2，6，6-三甲基-3-羥基環(huán)己烯-1-基)-1，3-戊二烯膦酸二乙酯，重排成3-甲基-5-(2，6，6-三甲基-3-羥基環(huán)己烯-1-基)-2，4-戊二烯瞵酸二乙酯。此兩個(gè)C15膦酸酯化合物都可與2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛發(fā)生Wittig-Homer反應(yīng)生成4，4'-二羥基β-胡蘿卜素，用Opperulauer氧化和活性二氧化錳氧化兩種方法均得到角黃素，整條路線為創(chuàng)新路線。 5、以5-(2，6，6-三