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新型催化剂在没食子酸甲酯合成中的应用
宋冠姬1安永生2
科技论坛
（1、哈尔滨三联药业股份有限公司，黑龙江哈尔滨1500012、哈尔滨健迪医药科技有限公司，黑龙江哈尔滨150001）
摘要：以自制壳聚糖硫酸盐为催化剂，甲醇作溶剂，由没食子酸和甲醇合成没食子酸甲酯，研究了影响催化酯化合成的各种因素，获得了最佳反应条件：甲醇与没食子酸摩尔比取1.25:1，催化制与没食予酸摩尔比0.42：1，反应温度65~70℃，反应时间6~10h，收率 98.6%。以60%乙醇重结晶可得到白色颗粒状晶体没食子酸甲酯。
关键词：壳聚糖硫酸盐；没食子酸；没食子酸甲酯
没食子酸甲酯(MG)与其它没食子酸烷醇酯一样,对血小板聚集
催化剂量的变化对得率的影响是主要因素，其次为甲醇与没食
有对抗作用,对心脑血管梗塞.短暂性局部缺血过敏及哮瞻等有治
子酸摩尔比，反应时间影响最小
疗作用。MG又可作卤化银彩色照相光材料，植物生长调节剂，金属材料腐蚀抑制剂,头发调理剂等。值得一提的是MG具有抗病毒作用对Ⅱ-型单纯疤效果明显因MG可作制备内皮拮抗药的中间体 A,随者研究的深人,MG的应用范围一定会扩大,值得进一步探讨。对于MG的合成传统的合成方法是以浓硫酸阿为催化剂,存在反应时间长，副反应多、收率低、产品额色深、对设备腐蚀严重、三废污染大等缺点。而且由于浓硫酸具有强氧化性,没食子酸又具邻二酚结构更易氧化发生副反应。因此，人们寻求以优良固体催化剂代替浓硫酸。本文作者采用自制的壳聚糖硫酸盐催化剂,具有较强的酸性和催化活性、选择性好、再生速度快、对设备质蚀性小、不污染环境。本文主要探讨过了自制新型催化剂对合成反应的效果，
1试剂及仪器
试剂：没食子酸为南京林产化工研究所产品,无水、工业级，甲醇为化学纯
检测仪器：日立L-7000高效液相色谱仪，WRS-1A数字熔点仪， IR-300型傅立叶红外光谱仪。
2没食子酸甲酯的合成 2.1催化剂的制备方法
将壳聚糖用3%乙酸溶解后，加人稀硫酸，生成沉淀，抽滤.洗涤至中性,再用乙醇、丙酮脱水。在60℃下减压干燥得催化剂。
2.2没食子酸甲酯的制备方法
在一个250mL四口瓶中，分别装上温度计内装4A分子筛的恒压漏斗，其上部装冷凝器.按比例加人没食子酸、甲醇、催化剂、在 65~70℃范围内进行回流反应。
在不同条件下合成没食子酸甲酯,选用Ls(3')正交表进行试验，以产品额色及产品收率为考核指标，考察最佳合成条件。
2.3粗酯的提纯方法
酯化反应后，先减压蒸出部分甲醇降温即可析出没食子酸甲酯粗品。再用一定量的乙醇溶液重结晶后，在一定温度下降温即可析出白色颗粒状状晶体。
3产品质量分析
产品外观为白色题粒状结晶.m.p.201.1.0~202.6C,HPLC分析含
红外光谱数据为1674.96.3030：
量为99.9%。
1262.39,1204.22,1036.44;2950;3409.713326.53;1204.60; 1613.46,1514.06,1463.60;879.51,806.74,773.41,752.71,
4结果与讨论
4.1催化剂的效果
本研究所采用的自制催化剂壳聚糖硫酸盐克服了传统催化剂浓硫酸收率低、额色差、污染大、腐蚀设备的缺点，并且由于价格较低,酯化反应收率较高,作为MG合成的催化剂经济可行。
4.2没食子酸甲酯合成条件
其最佳工艺条件为：甲醇与没食子酸的摩尔比为1.501.催化剂与没食子酸的摩尔比为0.40:1.反应时间为10h。由于收率以没食子酸作为基准计算的，增加甲醇与没食子酸比，即增加了甲醇的投料量，也就是增加了成本,而得率增加却不明显(即从平均82.09%增至 83.56%，只有1.47%，而甲醇却增加了20%)考虑到生产成本这一因素,采用最适合工艺条件为：甲醇与没食子酸的摩尔比为1.25:1;催化剂与没食子酸的摩尔比为0.40:1;反应时间10h,在该工艺条件下,产品收率为97.18%(见缩号6)其产品额色也是上等的。
4.3催化剂量的微调对产品得率的影响
由以上讨论可知.催化剂与没食子酸的摩尔比在0.40:1条件下，收率最高其次为0.55:1。由于催化剂是影响收率主要因素，而其比例的跨度偏大,为此,进行了在摩尔比0.40:1附近催化剂与没食子酸配比试验，其他工艺条件为：甲醇与没食子酸摩尔比1.25:1,反应温度 65-70℃,反应时间10h。
在催化剂比例从0.38:1升到0.42:1时，其收率是升高的,从 95.32%升到98.71%,超过0.42:1时，收率反而降低，说明0.42:1(收率 98.71%)优于0.40:1(收率97.18%)因此：最佳工艺微调为：甲醇与没食子酸的摩尔比为1.25:1;催化剂与没食子酸的摩尔比为0.42:1;反应时间10h：反应温度65-70℃
4.4乙醇浓度对相酯提纯的影响
没食子酸甲酯相产品的提纯一般采用重结晶法。用乙醇配制成不同浓度水落液接没食子酸甲酯粗产品：乙醇落液=10:30(gmL)进行提纯试验,结果表明，当乙醇浓度低于20%时,起不到重结晶的效果。而乙醇浓度在60%时产品的收率最高。产品收率可达到90%。
4.5不同结晶温度对没食子酸甲酯提纯收率的影响
结晶试验采用70%乙醇水溶波,其比例与表3所用比例相同，考察不同结晶温度对提纯产品没食子酸甲酯收率的影响，以3倍70% 乙醇溶解粗产品.在结晶温度5%的条件下重结晶产品收率可达到 92%。产品为白色颗粒状晶体，
5结论
5.1催化剂壳聚糖硫酸盐酯化合成MG反应收率高,污染、腐蚀性小,作为MG合成的催化剂经济可行。
5.2合成MG的最佳条件：甲醇与没食子酸摩尔比1.25:1,催化剂与没食子酸摩尔比0.42:1.反应温度65-70℃，反应时间6-10h。在该工艺条件下产品收率为98.71%。
5.3本研究采用乙醇为提纯溶剂.乙醇浓度低于20%起不到提纯效果.浓度在70%时，在5C条件下重结品产品收率最高，可达92%。且可回收利用。
参考文献
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