一种儿茶素或茶多酚的酯化方法技术

本发明专利技术公开了一种儿茶素或茶多酚的酯化方法，酯化反应的催化剂为羰基二咪唑和/或咪唑，包括以羰基二咪唑催化有机羧酸与儿茶素或茶多酚的酯化，或者以咪唑和/或羰基二咪唑协同催化酸酐或酰氯与儿茶素或茶多酚的酯化。羰基二咪唑是强脱水剂，能够消除反应体系中水对酯化反应的影响；羰基二咪唑能有效活化羧酸，不仅可以用羧酸作酰化试剂，而且酸酐或酰氯的酯化反应中存在的游离羧酸也能被充分利用，使酯化产物的酯化程度都能够方便地用原料配比进行控制；反应后游离羧酸的残留量低，同时，羰基二咪唑和咪唑在后处理时极易与酯化产物分离，大大便利了产品的分离纯化。

【技术实现步骤摘要】
一种儿茶素或茶多酚的酯化方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种儿茶素或茶多酚的酯化方法。
技术介绍
茶多酚是一种以儿茶素为主要成分的茶叶提取物，其中儿茶素类主要由C、EC、EGC、ECG、EGCG和GCG组成，并以EGCG含量最高。儿茶素以其优越的生物、药理活性功能赢得了世人的瞩目和青睐。随着研究的深入，它的应用领域不断扩展。但儿茶素和茶多酚易溶于水而难溶于油脂，油水分配系数小且生物利用度低，限制了它们的应用领域，也抑制了它们的生理和药理活性功能。增强儿茶素类化合物在油脂中溶解度的方法主要有三种：溶剂法、乳化法和分子修饰法，但前两者并未改变儿茶素化合物的分子结构，仅仅是通过物理溶解或乳化方式使儿茶素化合物分散在体系中，其效果较分子修饰法差，形成的抗氧化体系也没有分子修饰法所形成的体系稳定。分子修饰法是利用生物或化学合成途径对儿茶素类化合物进行结构改性，其中，酯化技术应用最为普遍。因为酯化后的产物不仅能够改善儿茶素类化合物的油水分配系数，提高生物利用度，而且酯可以被动物体内的水解酶分解，并重新释放出儿茶素，代谢途径相对明确，可以实现既能充分发挥儿茶素的生物学和药理学功效，又能使修饰产物不具毒性。比如，EGCG用酶法或经典化学方法合成得到的EGCG单脂肪酸酯的抗病毒和抗肿瘤活性高于EGCG，并以EGCG单棕榈酸酯的活性最强，同时酯化位置不同对活性没有影响，且单棕榈酸酯的混合物与其单组分的活性也相同(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质过氧化酶活性(ARKIVOC2007,6-16.J.Agric.FoodChem.2001,49,1042.)。因此，儿茶素如EGCG的酯化可以得到单酯化至全酯化的儿茶素，虽然酯化程度不同，油水分配系数不同，药理活性和生物功能有差异，但不同酯化产物都可以在各种不同领域得到应用。现有技术中，以有机羧酸作为酰化试剂时，由于羧酸的酰化能力低，必须用催化剂活化。羧酸与醇的直接酯化可以用DCC(二环己基碳二亚胺)等脱水剂作催化，但是DCC催化羧酸与酚直接酯化的活性不强，且在催化酚的酯化后自身转变成二环己基脲，后者分离困难，易污染产品。因此，寻找催化活性更好、便于产品分离纯化的催化剂应用于儿茶素和茶多酚的酯化反应中意义重大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种儿茶素或茶多酚的酯化方法，该合成方法利用羰基二咪唑衍生物和/或咪唑衍生物作为儿茶素或茶多酚酯化反应中的催化剂，催化活性好，酯化产物便于分离纯化，且酯化程度可控。一种儿茶素或茶多酚的酯化方法，包括在有机溶剂中儿茶素或茶多酚与酰化试剂在催化剂的作用下进行反应，反应产物经分离纯化后获得酯化产物，所述催化剂为羰基二咪唑衍生物和/或咪唑衍生物，羰基二咪唑衍生物的结构式如(A)所示，咪唑衍生物的结构式如(B)所示：其中，R1～R9分别独立地为氢、取代的C1～C6脂肪烃基、取代氧基、取代的C2～C6脂肪酰基、取代甲酰基、双取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘，或者，R2-R3、R5-R6、R8-R9与各自相连的碳原子一起分别独立地构成5～6元脂环；所述取代的C1～C6脂肪烃基，C1～C6脂肪烃基上的取代基分别独立地为氢、C1～C6烷氧基、取代的C2～C6脂肪酰基、取代甲酰基、双取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘；所述的取代氧基，氧上的取代基选自C1～C6脂肪烃基、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别独立地为氢、C1～C6烷氧基、双取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘；所述的取代甲酰基，甲酰基上的取代基选自C1～C6烷氧基、C1～C6烷硫基、双取代的氨基；所述双取代的氨基，氨基上的两个取代基分别独立地为C1～C6烷基、C1～C6脂肪酰基，或者，氨基氮原子与它的两个取代基一起构成5～6元杂环；构成5～6元杂环时，杂原子可以仅为氨基氮原子，也可以有其它杂原子参与成环，所述的其它杂原子任选自-O-、-S-、-N＝、-N(R')-，其中，R'为C1～C6烷基，或C1～C6脂肪酰基。作为优选，R1～R9分别独立地选自氢、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、异丙基、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、1-四氢吡咯基、1-哌啶基、4-甲基-1-哌嗪基，等等。若未作特殊说明，所述的茶多酚是一种以儿茶素为主要成分的茶叶提取物；所述儿茶素是指不含有茶叶提取物中其它组分，可以是只有一种儿茶素，也可以是多种儿茶素以任意比例组成的混合物，优选为EGCG。对于不同类型的酰化试剂，本专利技术提供了两种催化剂组合：其一，当所述酰化试剂为有机羧酸(以下简称为羧酸)时，所述催化剂为羰基二咪唑衍生物。羰基二咪唑(CDI，R1～R6＝H)是羧酸的活化剂，它与羧酸反应得到1-酰基咪唑，如反应(1)所示。1-酰基咪唑是一种高活性酰化试剂，能与儿茶素ArOH发生快速的酯化反应，生成酯RCOOAr并释放出一分子咪唑，如反应(2)所示。咪唑是一种两性化合物，毒性小，且本身有良好的水溶性，可以在后处理中简单地用稀酸或稀碱洗去，也可以用含水溶剂重结晶除去，大大地便利了酯化产物的分离纯化。羰基二咪唑具有极强的活化羧酸的能力，无论是芳香酸、杂环酸还是脂肪酸，都可以在羰基二咪唑催化下与儿茶素或茶多酚反应生成相应的酯。作为优选，所述的酰化试剂为脂肪酸，更优选为C2～C32的脂肪酸。羧酸来源广泛，成本低，尤其是本法对不饱和酸的不饱和键没有影响，特别适用于不饱和羧酸与儿茶素或茶多酚的酯化。由反应(1)可见，理论上1mol的CDI可以活化1mol羧酸，即羧酸作酰化试剂时，羧酸与羰基二咪唑的理论用量为1:1(摩尔比)。为了充分利用CDI，使用过量的羧酸有利于促进反应(1)的进行，尤其当过量的羧酸(比如醋酸)在后处理中容易除去时。同时，CDI是一个极好的除水剂，当反应体系中因溶剂、反应原料等带入少量水时，一分子水会消耗一分子脱水剂CDI，足量的CDI可以确保羧酸全部参与反应，使反应产物中残留的羧酸极低甚至没有残留，尤其当所用的羧酸(如棕榈酸、油酸、亚油酸等等)难以用重结晶等方法简单地从反应产物中有效分离时。因此，综合考虑，羧酸与羰基二咪唑的摩尔比优选为1:0.3～5，更优选为1:1～2。在本专利技术中，不仅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剂，可以有效催化羧酸与儿茶素或茶多酚的酯化。因此，所述酰化试剂为羧酸时，羧酸与羰基二咪唑衍生物(A)的摩尔比优选为1:0.3～5。与其它具有不同R1～R6基团的羰基二咪唑衍生物相比，催化羧酸与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种儿茶素或茶多酚的酯化方法，包括在有机溶剂中儿茶素或茶多酚与酰化试剂在催化剂的作用下进行反应，反应产物经分离纯化后获得酯化产物，其特征在于，所述的催化剂为羰基二咪唑衍生物和/或咪唑衍生物，羰基二咪唑衍生物的结构式如(A)所示，咪唑衍生物的结构式如(B)所示：其中，R1～R9分别独立地为氢、取代的C1～C6脂肪烃基、取代氧基、取代的C2～C6脂肪酰基、取代甲酰基、双取代的氨基、C1～C6烷硫基、氰基、硝基、氟、氯、溴、碘；或者，R2‑R3、R5‑R6、R8‑R9与各自相连的碳原子一起分别独立地构成5～6元脂环。

【技术特征摘要】
1.一种儿茶素或茶多酚的酯化方法，包括在有机溶剂中儿茶素或茶多酚与酰化试剂在催化剂的作用下进行反应，反应产物经分离纯化后获得酯化产物，其特征在于，所述的酰化试剂为有机羧酸或有机酸酐，所述的催化剂为羰基二咪唑衍生物，羰基二咪唑衍生物的结构式如(A)所示：其中，R1～R6分别独立地为氢或C1～C6脂肪烃基。2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的有机羧酸与羰基二咪唑衍生...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟建华，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33