硒辛酸绿色合成新工艺
徐峰;杨珍珍;陈晓芳
【摘 要】The synthetic route of 6,8-diselenooctanoic acid was developed from ethyl 6,8-dichlorooctano-ate via three steps, that is hydrolysis, selenylation and acidification, with water as a solvent and a small a-mount of ethanol as a co-solvent. The reaction process is carried out in a homogeneous phase, and the final product 6,8-diselenooctanoic acid can be directly precipitated from the aqueous phase,which was ever extracted with a lot of organic solvent according to literature. Using dripping time of sodium diselenide, reaction temperature and time after dripping off sodium diselenide as the influencing factors to carry out the orthogonal experiment, and the best reaction conditions were as follows: the dripping time was 2 h, reaction temperature was 70 ℃, reaction time was 3 h and the total yield was 73%.%以6,8-二氯辛酸乙酯为原料,水为溶剂和少量乙醇作为助溶剂,通过水解、环合和酸化3步合成硒辛酸,反应过程在均相中进行,且最终产品硒辛酸可直接从水相中析出,不需要用大量有机溶剂进行萃取.选取二硒化二钠滴加时间、二硒化二钠滴完后的反应温度和反应时间作为影响因素进行正交优化,得到最优反应条件为:滴加时间为2h,反应温度为70℃,反应时间为3h,反应总收率达到73％.
【期刊名称】《应用化工》 【年(卷),期】2013(042)004 【总页数】3页(P763-7,767)
【关键词】6,8-二氯辛酸乙酯;硒辛酸;绿色合成;正交优化 【作 者】徐峰;杨珍珍;陈晓芳
【作者单位】台州职业技术学院生化学院生化研发中心,浙江台州318000 【正文语种】中 文 【中图分类】TQ463.25
硒代硫辛酸(简称硒辛酸)，即在硫辛酸的基础上，将6，8位的硫原子用硒原子取代得到的产品。由于硒辛酸具有多种生理活性，如抗氧化［1］、降血脂［2］、抗菌［3］，在药物领域具有广泛的应用前景。关于硒辛酸的合成方法主要有以下2种:①Bergson等［4］以 6，8-二氯辛酸乙酯与 Na2Se2反应，先得到6，8-二硒辛酸乙酯，再水解得到硒辛酸。此路线的缺点为无机盐硒化钠与有机物反应在两相中反应，不利于反应进行，收率太低，只能达到25%左右，且反应后处理需要用到大量有机溶剂提纯(氯仿和正己烷)，既增加成本又不环保;②Fredga等［5］以 6，8-二氯辛酸乙酯为原料，先与硒代苄醇反应，得到6，8-二(硒代苄醇)辛酸乙酯，再与金属钠的液氨溶液反应，最后酸化得到硒辛酸。此工艺路线较为复杂，且成本较高，操作难度较大，因而不适合放大生产。
本文提出一种绿色一锅法合成硒辛酸的简便工艺:以6，8-二氯辛酸乙酯为原料，先与氢氧化钠进行皂化反应，再与二硒化二钠进行环化反应，最后酸化，直接析出产品。 1 实验部分 1.1 试剂与仪器
6，8-二氯辛酸乙酯、氢氧化钠、36%盐酸、95%乙醇均为分析纯;二硒化二钠，自
制［6］。
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器;RE-52AA型旋转蒸发仪;SHZ-D(Ⅲ)型循环水泵;Bruker 500 Ultrashield核磁共振仪;Agilent 1260 lon Trap LC/MS 500离子阱液质联用质谱仪。 1.2 实验方法
将 6.01 g(25 mmol)6，8-二氯辛酸乙酯加入250 mL三口瓶中，再依次加入10 mL 95%乙醇，2 g(50 mmol)氢氧化钠和38 mL水，加热升温至50℃，反应2 h。滴加二硒化钠水溶液(按照文献方法［6］以加入硒粉3.95 g计算)，滴加过程中控制温度在70℃，滴加时间约为2 h，滴加完毕，继续控制此温度反应3 h。降温至40℃，加入4 g活性炭，搅拌30 min，趁热过滤，除去活性炭。滤液加水至350 mL，冷却至0℃，在快速搅拌下，滴加质量浓度为5%的稀盐酸溶液，进行酸化处理，调节pH值至2，析出大量棕褐色固体物质，抽滤、烘干，得到最终产物硒辛酸 5.5 g，纯度为 97%，收率为 73%。m.p.88 ～90 ℃( ～90.5 ℃)。IR(KBr，cm－1)υ:3 024(OH)，1 697)，730(C—Se)。1H NMR(CDCl3):δ10.68(bs，1H，OH)，3.92(m，1H，Se—CH—)，3.34(t，2H，J=6.0 Hz，Se—CH2—)，2.53(sext，1H，J=7.0 Hz，Se—CH2—CH—)，2.39(t，2H，J=7.0 Hz，—CH2—CO—)，1.47 ～ 1.87［m，7H，—(CH2)3—CH2—CO—， Se—CH2—CH—］。APCI-MS:m/z(%):303.0(［M+H］+，43)。
2 结果与讨论 2.1 新工艺的优点
此工艺与文献工艺相比，优点在于:①先把6，8-二氯辛酸乙酯水解成6，8-二氯辛酸钠后，增加了其水溶性，使得与接下来的二硒化二钠反应在水溶液的均相中较好的进行，而文献中用6，8-二氯辛酸乙酯先与二硒化二钠反应是不均相反应，反应
中要加入较多的乙醇和相转移催化剂等提高其反应效率;②新工艺中主要以水为溶剂，少量的乙醇为助溶剂，且反应最后通过活性炭的处理，产品能直接从水溶液中析出，不需要按照文献工艺用有机溶剂(氯仿或甲苯)再进行萃取，简化了工艺，提高了反应效率和收率，增加了反应的绿色环保性。 2.2 工艺条件优化
上述实验中的影响因素较多，最主要的为二硒化二钠滴加时间和二硒化二钠滴完后的反应温度和反应时间。对上述3个因素进行正交优化，结果见表1。
由表1可知，影响反应的大小次序为:滴加时间＞反应温度＞反应时间。最优因素组合是:A3B2C2，即滴加时间为2 h，反应温度为70℃，反应时间为3 h。 表1 硒辛酸合成工艺优化正交实验结果Table 1 Optimization orthogonal experimental results of synthesis technology of 6，8-diselenooctanoic acidA B C实验号收率/%滴加时间/h 反应温度/℃ 反应时间/h 1 60 2 40 2 1 1 70 3 72 3 80 4 61 4 1 1.5 60 3 59 5 1.5 70 4 56 6 1.5 80 2 47 7 2 60 4 59 8 70 2 67 9 2 2 80 3 57 k1 57.7 52.7 51.3 k2 54.0 65.0 62.7 k3 61.0 55.0 58.7 R 7.0 2.3 1.4 3 结论
改进了合成硒辛酸的工艺，新工艺以6，8-二氯辛酸乙酯为原料，水为溶剂，少量乙醇为助溶剂，经过皂化、环合、水解和酸化4步在一锅中进行，具有操作简单、绿色环保且高收率的特点。并对其工艺条件进行优化，最终优化条件是:滴加时间为2 h，反应温度为70℃，反应时间为3 h。 参考文献:
【相关文献】
［1］Sergeeva S V，Slepneva I A，Khramtsov V V.Effect of selenolipoic acid on peroxynitrite-dependent inactivation of NADPH-cytochrome P450 reductase［J］.Free Radical Res，2001，35(5):491-497.
［2］Matsugo S，Yan L J，Konishi T，et al.The lipoic acid analog 1，2-diselenolane-3-pentanoic acid protects human low density lipoprotein against oxidative modification mediated by copper ion［J］.Biochem Bioph Res Co，1997，240(3):819-824.
［3］Jordan S W，Cronan J E Jr.Chromosomal amplification of the Escherichia coli lipB region confers high-level resistance to selenolipoic acid［J］.J Bacteriol，2002，184(19):5495-5501.
［4］Bergson G.A new synthesis of 6-selenoctic acid and a related compound［J］.Acta Chem Scand，1958，12(3):582-583.
［5］Bergson G，Fredga A.6-Selenoctic acid:SE，170093［P］.1960-01-19.
［6］杨祥良，王芹，陶云海，等.一种合成二硒化钠和有机二硒化物的新方法［J］.无机化学学报，2001，17(6):905-907.
