月桂基甜菜碱的合成及其应用

2022/11/1 13:55:35

简介

月桂基甜菜碱的CAS号是683-10-3,分子式是C16H33NO2,分子量是271.45,沸点是414.52°C (rough estimate),密度是1.04 g/mL at 20 C,折射率是1.4545 (estimate),以及比重是1.03。

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图1 月桂基甜菜碱的结构式。

合成

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图2 月桂基甜菜碱的合成路线[1-3]。

方法一:二甲基叔胺和十六烷基二甲基叔胺分别在70-80°C下与氯乙酸钠混合7小时。[9] 十二烷基二甲基羧甲基甜菜碱(CBET-12)和十六烷基二甲基羰甲基甜菜碱(CBET-16)是理想的产品,在强酸条件下进行重结晶。用红外光谱测定了白色晶体,最终确定得到的化合物为月桂基甜菜碱。合成路线如图2所示。

方法二:将混合物加热至80°C。使用水浴,并在80°C下持续加热5小时。进行反应。接下来,使用展开溶剂对反应产物进行薄层色谱,其中以7/3的比例混合氯仿和甲醇(包括0.1 mol/l硫酸,含量为10%),以确认反应进行。使用蒸发器除去反应产物中的水。因此,获得了透明固体。将固体溶解在离子交换水中,并使用乙酸乙酯洗涤溶液三次。使用蒸发器除去洗涤液水相中的溶剂(水),从而形成白色固体。在120°C下干燥由此制备的白色固体。在真空中。因此,制备了5.9 g具有上述公式的白色固体月桂基甜菜碱,产率为5.9 g。合成路线如图2所示。

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图3 月桂基甜菜碱的合成路线[4]。

向正十二醇(3.16 g,17.0 mmol)中添加N-二甲基甘氨酸甲酯(1.00 g,5.6 mmol)和28%甲醇钠(0.11 g,0.6 mmol。然后,反应完成。待反应混合物冷却后,用乙酸乙酯(70 mL)萃取混合物,然后用水洗涤,减压浓缩,从而得到油性产品(3.6 g)。对由此获得的油性产品进行柱层析,并使用乙酸乙酯和正己烷的溶剂混合物进行洗脱,从而得到淡黄色油性产品化合物3(1.18 g,收率:77.6%)。对由此获得的化合物3进行核磁共振光谱分析和红外光谱分析。结果如下所示。核磁共振(DMSO-d6)δ:0.84(t,3H,J=7Hz),1.13-1.32(m,18H),1.54(qn,2H,J=7Hz)。确定化合物为月桂基甜菜碱。合成路线如图3所示。

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图4 月桂基甜菜碱的合成路线[5]。

向配有涡轮搅拌器的0.5升玻璃反应器中添加4.2克(0105摩尔)氢氧化钠,该搅拌器含有29.4克(0.1摩尔)N-十二烷基N、N-二甲基N-(2-羟乙基)氯化铵和225毫升水的混合物。随后,向溶液中添加2.5 g固体含量为38.2%的Pt/Bi/C催化剂(除德固赛外,参见实施例1的注释)。通过这种方法,获得了氯化铵浓度为11.1 wt%、铵化合物与铂的摩尔比为156、pH值为12.8的溶液。反应混合物与氧气接触,通过有效搅拌,氧气通过气体滴定管进入反应器的气相。反应温度保持在25至45°C之间。氧气浓度保持在100 ppm以下。19分钟后,氧气消耗几乎停止,反应结束。通过过滤蜡烛将反应溶液与催化剂分离,并将溶液冷冻干燥。产物的13C-NMR分析表明,N-十二烷基-N,N-二甲基N-(2-羟乙基)氯化铵的转化率为95%,N-十二基甜菜碱的收率为93%。甜菜碱选择性为98%,计算出每升每小时312克甜菜碱的时空产率。未测量Pt损失。化合物为月桂基甜菜碱,收率93%。合成路线如图4所示。

应用

月桂基甜菜碱具有抗肿瘤,降血压,抗消化性溃疡及胃肠功能障碍,治疗肝脏疾病[6-7]。作为饲料添加剂具有提供甲基供体功能,可节省部分蛋氨酸[8]。此外,月桂基甜菜碱具有调节体内渗透压,缓和应激,促进脂肪代谢和蛋白质合成,提高瘦肉率的功能,并能增强抗球虫药的疗效[9-10]。在水产动物饲料中用作诱食剂。

参考文献

[1] D. Waters, Cosmetic cleansing compositions comprising sulfate-free anionic surfactants, Unilever IP Holdings B.V., Neth.; Unilever Global IP Limited; Unilever PLC . 2022, p. 26pp.

[2] Y. Wang, X. Weng, J. Song, Composition for the brightening and/or the bleaching of keratinous substances, L'Oreal, Fr. . 2022, p. 23pp.

[3] Y. Wang, X. Weng, J. Song, Composition for brightening and/or whitening keratin materials, L'Oreal, Fr. . 2022, p. 22pp.

[4] J.S. Lee, S.H. Lee, Shampoo composition containing graphene, S. Korea . 2022, p. 10pp.

[5] G. Andreatta, A. Finelli, Stable composition for catalytic silver deposition, SWISSto12 SA, Switz. . 2022, p. 22pp.; Chemical Indexing Equivalent to 179:259706 (WO).

[6] S.U. Jang, H.G. Kim, Y.S. Jang, Oral cosmetic composition for effectively preventing and treating sore throat, MARUCHI Co., Ltd., S. Korea . 2022, p. 11pp.

[7] G. Andreatta, A. Finelli, Stable composition for catalytic silver deposition, SWISSto12 SA, Switz. . 2022, p. 30pp.; Chemical Indexing Equivalent to 179:259704 (FR).

[8] J.-L.P. Bettiol, G. Bonnet, F.C.P. Vandenberghe, Liquid hand dishwashing detergent composition, The Procter & Gamble Company, USA . 2022, p. 19pp.

[9] B. Sun, Heavy metal blocking agent and preparation method and using method and application thereof [Machine Translation], Zhongke Huarui Shenzhen Ecological Technology Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 9pp.

[10] S.J. Ahn, G.Y. Kwon, S.G. Chae, D.G. Kim, Cleansing composition comprising anionic surfactant, amphoteric surfactant and cationic polymer, AMOREPACIFIC Corp., S. Korea . 2022, p. 16pp.

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