一種兒茶素或茶多酚的酯化方法技術

本發明專利技術公開了一種兒茶素或茶多酚的酯化方法，酯化反應的催化劑為羰基二咪唑和/或咪唑，包括以羰基二咪唑催化有機羧酸與兒茶素或茶多酚的酯化，或者以咪唑和/或羰基二咪唑協同催化酸酐或酰氯與兒茶素或茶多酚的酯化。羰基二咪唑是強脫水劑，能夠消除反應體系中水對酯化反應的影響；羰基二咪唑能有效活化羧酸，不僅可以用羧酸作酰化試劑，而且酸酐或酰氯的酯化反應中存在的游離羧酸也能被充分利用，使酯化產物的酯化程度都能夠方便地用原料配比進行控制；反應后游離羧酸的殘留量低，同時，羰基二咪唑和咪唑在后處理時極易與酯化產物分離，大大便利了產品的分離純化。

【技術實現步驟摘要】
一種兒茶素或茶多酚的酯化方法
本專利技術屬于有機合成
，具體涉及一種兒茶素或茶多酚的酯化方法。
技術介紹
茶多酚是一種以兒茶素為主要成分的茶葉提取物，其中兒茶素類主要由C、EC、EGC、ECG、EGCG和GCG組成，并以EGCG含量最高。兒茶素以其優越的生物、藥理活性功能贏得了世人的矚目和青睞。隨著研究的深入，它的應用領域不斷擴展。但兒茶素和茶多酚易溶于水而難溶于油脂，油水分配系數小且生物利用度低，限制了它們的應用領域，也抑制了它們的生理和藥理活性功能。增強兒茶素類化合物在油脂中溶解度的方法主要有三種：溶劑法、乳化法和分子修飾法，但前兩者并未改變兒茶素化合物的分子結構，僅僅是通過物理溶解或乳化方式使兒茶素化合物分散在體系中，其效果較分子修飾法差，形成的抗氧化體系也沒有分子修飾法所形成的體系穩定。分子修飾法是利用生物或化學合成途徑對兒茶素類化合物進行結構改性，其中，酯化技術應用最為普遍。因為酯化后的產物不僅能夠改善兒茶素類化合物的油水分配系數，提高生物利用度，而且酯可以被動物體內的水解酶分解，并重新釋放出兒茶素，代謝途徑相對明確，可以實現既能充分發揮兒茶素的生物學和藥理學功效，又能使修飾產物不具毒性。比如，EGCG用酶法或經典化學方法合成得到的EGCG單脂肪酸酯的抗病毒和抗腫瘤活性高于EGCG，并以EGCG單棕櫚酸酯的活性最強，同時酯化位置不同對活性沒有影響，且單棕櫚酸酯的混合物與其單組分的活性也相同(Bioorg.Med.Chem.Lett.2008,18,4249.Biochem.Biophys.Res.Commun.2008,377,1118)；脂肪酸全酯化的EGCG也具有比EGCG更高的抗病毒和抑制脂質過氧化酶活性(ARKIVOC2007,6-16.J.Agric.FoodChem.2001,49,1042.)。因此，兒茶素如EGCG的酯化可以得到單酯化至全酯化的兒茶素，雖然酯化程度不同，油水分配系數不同，藥理活性和生物功能有差異，但不同酯化產物都可以在各種不同領域得到應用。現有技術中，以有機羧酸作為酰化試劑時，由于羧酸的酰化能力低，必須用催化劑活化。羧酸與醇的直接酯化可以用DCC(二環己基碳二亞胺)等脫水劑作催化，但是DCC催化羧酸與酚直接酯化的活性不強，且在催化酚的酯化后自身轉變成二環己基脲，后者分離困難，易污染產品。因此，尋找催化活性更好、便于產品分離純化的催化劑應用于兒茶素和茶多酚的酯化反應中意義重大。
技術實現思路
本專利技術提供了一種兒茶素或茶多酚的酯化方法，該合成方法利用羰基二咪唑衍生物和/或咪唑衍生物作為兒茶素或茶多酚酯化反應中的催化劑，催化活性好，酯化產物便于分離純化，且酯化程度可控。一種兒茶素或茶多酚的酯化方法，包括在有機溶劑中兒茶素或茶多酚與酰化試劑在催化劑的作用下進行反應，反應產物經分離純化后獲得酯化產物，所述催化劑為羰基二咪唑衍生物和/或咪唑衍生物，羰基二咪唑衍生物的結構式如(A)所示，咪唑衍生物的結構式如(B)所示：其中，R1～R9分別獨立地為氫、取代的C1～C6脂肪烴基、取代氧基、取代的C2～C6脂肪酰基、取代甲酰基、雙取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘，或者，R2-R3、R5-R6、R8-R9與各自相連的碳原子一起分別獨立地構成5～6元脂環；所述取代的C1～C6脂肪烴基，C1～C6脂肪烴基上的取代基分別獨立地為氫、C1～C6烷氧基、取代的C2～C6脂肪酰基、取代甲酰基、雙取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘；所述的取代氧基，氧上的取代基選自C1～C6脂肪烴基、取代的C2～C6脂肪酰基；所述取代的C2～C6脂肪酰基，C2～C6脂肪酰基上的取代基分別獨立地為氫、C1～C6烷氧基、雙取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘；所述的取代甲酰基，甲酰基上的取代基選自C1～C6烷氧基、C1～C6烷硫基、雙取代的氨基；所述雙取代的氨基，氨基上的兩個取代基分別獨立地為C1～C6烷基、C1～C6脂肪酰基，或者，氨基氮原子與它的兩個取代基一起構成5～6元雜環；構成5～6元雜環時，雜原子可以僅為氨基氮原子，也可以有其它雜原子參與成環，所述的其它雜原子任選自-O-、-S-、-N＝、-N(R')-，其中，R'為C1～C6烷基，或C1～C6脂肪酰基。作為優選，R1～R9分別獨立地選自氫、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、異丙基、烯丙基、丁基、叔丁基、甲氧甲基、乙氧甲基、乙酰氧基甲基、二甲氨基甲基、N-甲基乙酰氨基甲基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-二甲氨基乙基、甲氧甲酰甲基(MeOOCCH2-)、二甲氨基甲酰甲基(Me2NCOCH2-)、三氟甲基、三氯甲基、甲氧基、乙氧基、甲氧甲酰基、乙氧甲酰基、二甲氨基甲酰基、乙酰基、丙酰基、甲氧基乙酰基、三氟乙酰基、二甲氨基乙酰基、2-二甲氨基-3-甲硫基丙酰基、二甲氨基、1-四氫吡咯基、1-哌啶基、4-甲基-1-哌嗪基，等等。若未作特殊說明，所述的茶多酚是一種以兒茶素為主要成分的茶葉提取物；所述兒茶素是指不含有茶葉提取物中其它組分，可以是只有一種兒茶素，也可以是多種兒茶素以任意比例組成的混合物，優選為EGCG。對于不同類型的酰化試劑，本專利技術提供了兩種催化劑組合：其一，當所述酰化試劑為有機羧酸(以下簡稱為羧酸)時，所述催化劑為羰基二咪唑衍生物。羰基二咪唑(CDI，R1～R6＝H)是羧酸的活化劑，它與羧酸反應得到1-酰基咪唑，如反應(1)所示。1-酰基咪唑是一種高活性酰化試劑，能與兒茶素ArOH發生快速的酯化反應，生成酯RCOOAr并釋放出一分子咪唑，如反應(2)所示。咪唑是一種兩性化合物，毒性小，且本身有良好的水溶性，可以在后處理中簡單地用稀酸或稀堿洗去，也可以用含水溶劑重結晶除去，大大地便利了酯化產物的分離純化。羰基二咪唑具有極強的活化羧酸的能力，無論是芳香酸、雜環酸還是脂肪酸，都可以在羰基二咪唑催化下與兒茶素或茶多酚反應生成相應的酯。作為優選，所述的酰化試劑為脂肪酸，更優選為C2～C32的脂肪酸。羧酸來源廣泛，成本低，尤其是本法對不飽和酸的不飽和鍵沒有影響，特別適用于不飽和羧酸與兒茶素或茶多酚的酯化。由反應(1)可見，理論上1mol的CDI可以活化1mol羧酸，即羧酸作酰化試劑時，羧酸與羰基二咪唑的理論用量為1:1(摩爾比)。為了充分利用CDI，使用過量的羧酸有利于促進反應(1)的進行，尤其當過量的羧酸(比如醋酸)在后處理中容易除去時。同時，CDI是一個極好的除水劑，當反應體系中因溶劑、反應原料等帶入少量水時，一分子水會消耗一分子脫水劑CDI，足量的CDI可以確保羧酸全部參與反應，使反應產物中殘留的羧酸極低甚至沒有殘留，尤其當所用的羧酸(如棕櫚酸、油酸、亞油酸等等)難以用重結晶等方法簡單地從反應產物中有效分離時。因此，綜合考慮，羧酸與羰基二咪唑的摩爾比優選為1:0.3～5，更優選為1:1～2。在本專利技術中，不僅羰基二咪唑可以活化羧酸，其它的羰基二咪唑衍生物(A)也都是良好的羧酸活化劑，可以有效催化羧酸與兒茶素或茶多酚的酯化。因此，所述酰化試劑為羧酸時，羧酸與羰基二咪唑衍生物(A)的摩爾比優選為1:0.3～5。與其它具有不同R1～R6基團的羰基二咪唑衍生物相比，催化羧酸與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種兒茶素或茶多酚的酯化方法，包括在有機溶劑中兒茶素或茶多酚與酰化試劑在催化劑的作用下進行反應，反應產物經分離純化后獲得酯化產物，其特征在于，所述的催化劑為羰基二咪唑衍生物和/或咪唑衍生物，羰基二咪唑衍生物的結構式如(A)所示，咪唑衍生物的結構式如(B)所示：其中，R1～R9分別獨立地為氫、取代的C1～C6脂肪烴基、取代氧基、取代的C2～C6脂肪酰基、取代甲酰基、雙取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘；或者，R2?R3、R5?R6、R8?R9與各自相連的碳原子一起分別獨立地構成5～6元脂環。

【技術特征摘要】
1.一種兒茶素或茶多酚的酯化方法，包括在有機溶劑中兒茶素或茶多酚與酰化試劑在催化劑的作用下進行反應，反應產物經分離純化后獲得酯化產物，其特征在于，所述的酰化試劑為有機羧酸或有機酸酐，所述的催化劑為羰基二咪唑衍生物，羰基二咪唑衍生物的結構式如(A)所示：其中，R1～R6分別獨立地為氫或C1～C6脂肪烴基。2.如權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的有機羧酸與羰基二咪唑衍生...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘建華，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33