[发明专利]一种生产金雀异黄酮的合成方法

说明书

发明领域

本发明涉及有机化学和功能食品领域，具体而言，本发明涉及豆类作物中的有效成分单体金雀异黄酮的节约资源、安全和环保的改进生产方法。

背景技术

金雀异黄酮，又名染料木素，英文名：Genistein，化学名：5，7，4’-三羟基异黄酮，分子式：C₁₅H₁₀O₅，分子量：270.24，美国化学文摘号：[446-72-0]，是存在于豆类作物和齿状植物中的一种天然雌激素，具有抗肿瘤、抑菌、降血脂、抗氧化、清除自由基等生物活性。其结构式如下：

从大豆豆粕中提取单体，是生产金雀异黄酮方法之一，但提取金雀异黄酮的工艺复杂、纯度低、色泽差，成本也较高。因此，以全合成的化学方法生产纯度高、成本较低的金雀异黄酮单体势在必行。

从异黄酮化学结构看，是C₆-C₃-C₆，关键是要为中间体2-羟基苯基苄酮提供一个具有反应活性的碳原子，且要环合起来，变二环为三环的异黄酮结构。

用化学合成金雀异黄酮，大体上有三条工艺路线：

(一)最早由Wilson Baker和Robert Robinson合成金雀异黄酮(J.Chem.Soc.，1926，2713-2720)，以间苯三酚为起始原料，经Hoesch反应，环合、缩合、甲基化、氧化、脱羧、脱甲基7步反应，后经改进改为5步，收率低，周期较长。

(二)Wilson.Baker和J.Chardderton等人(J.Chem.Soc.，1953，1852-1860)提出以草酰氯提供两个碳原子，环合后再脱羧，收率有所提高，但脱羧这一步消耗太高，使工艺缺乏实用意义。

(三)DMF/BF₃-Et₂O/MeSO₂Cl法。该法由DMF提供一个碳原子，BF₃-Et₂O则与2-羟基苯基苄酮形成络合物，由MeSO₂Cl催化有利于环合生成苯并吡喃酮，反应条件温和，反应时间短。这一工艺路线主要代表文献有：

(1)R.J.Bass(J.Chem.Soc.，1976，78-79)发表了用DMF/BF₃-Et₂O合成5，7，-二羟基-4’-甲氧基异黄酮，需经去甲基后生成金雀异黄酮；

(2)Pelter.A等(Synthesis，1978，843)发表了“一步法”，用二甲基甲酰胺为溶剂，再加入二甲基甲酰胺二甲缩醛/三氟化硼乙醚进行增碳环合，其中三氟化硼乙醚：三羟基-4’-甲氧基去氧二苯乙醇酮(摩尔比)为8∶1，换算成重量比为4.3∶1。摩尔收率：45％，但资源利用率低，不利于环境保护。

(3)Kristina.W等(J.Chem.Soc.Perkintrans.1991，12：3005-3008)，发表了“一锅法”，即以间苯三酚和对羟基苯乙酸以三氟化硼乙醚为催化剂进行缩合，以DMF/MeSO₂Cl进行增碳环合，摩尔收率：53％。经实验操作很难分离到纯品；

(4)Yu Heng-Chang等人的微波法(J.Agric.Food.Chem.1994，42：1869-1871)。

综合上述金雀异黄酮的合成方法，我们部分地吸取了DMF/BF₃-Et₂O/MeSO₂Cl路线的优点：直接以2-羟基苯基苄酮进行增碳环合反应，不必用保护基，革除二甲氧基甲酰胺二甲缩醛；特别是考虑到三氟化硼乙醚是易燃，有毒，有腐蚀性的化工原料，我们将其投料比文献减少一半，即节约了资源，又有利于保护环境并优化各种反应条件；同时参考Hoesch反应，将溶剂无水乙醚改用沸点较高的异丙醚或正丁醚或硝基苯等惰性有机溶剂，使金雀异黄酮的工业化生产得以安全实施。

发明目的

本发明的目的使提供一种能安全工业化生产、节约化工原料，条件尽量温和，原料成本较低。本发明的另一目的是将工业规模的二步反应合成法是基于回收DMF和三氟化硼乙醚和套用异丙醚有利于环境保护的金雀异黄酮的工业化生产。

发明内容

本发明内容之一：对游离酚羟基不加保护，把2-羟基苯基苄酮直接用DMF/BF₃-Et₂O/MeSO₂Cl进行增碳和环合反应，优化投料配比和反应条件，反应式如下：