绿原酸的合成 (1)

绿原酸的合成

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绿原酸又名为1，3，4，5-四羟基环己烷羧酸-（3，4-二羟基肉桂酸酯），是植物体在有氧呼吸过程中合成的一种苯丙素类物质,是植物的一种次生代谢物，具有清除自由基、抗菌消炎、抗病毒、降糖、降血脂、保肝利胆等多种功效。绿原酸应用非常广泛, 主要为医药、日用化工和食品等。行业目前绿原酸的合成是当前的热点之一，然而现在大多只是在药学和生物性能功效方面对它进行研究，绿原酸的获取目前还是从植物中提取。作为一类结构已知的有机分子，我们用有机合成的方法应该能够把它合成出来。以下将介绍一下我设计的5个合成路线。

关键词:绿原酸、医药食品、有机合成

一、引言

绿原酸（Chlorogenic acid），是由咖啡酸（Caffeic acid）与奎尼酸

（Quinic acid，1-羟基六氢没食子酸）生成的缩酚酸，是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物。

根据咖啡酰在奎尼酸上的结合部位和数目不同，从理论上讲，单咖啡酰奎尼酸和二咖啡酰奎尼酸所组成的绿原酸异构体共有10种，分别为：1-咖啡酰奎尼酸、3-咖啡酰奎尼酸、4-咖啡酰奎尼酸、5-咖啡酰奎尼酸、1，3-二咖啡酰奎尼酸、1，4-二咖啡酰奎尼酸、1，5-二咖啡酰奎尼酸、3，4-二咖啡酰奎尼酸、3，5-二咖啡酰奎尼酸、4，5-二咖啡酰奎尼酸。但到目前为止，从植物中发现的绿原酸异构体有如下：绿原酸（3-咖啡酰奎尼酸）、隐绿原酸（Band510）（4-咖啡酰奎尼酸）、新绿原酸（5-咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸A（4，5-二咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸B（3，4-二咖啡酰奎尼酸）、异绿原酸C（3，5-二咖啡酰奎尼酸）、莱蓟素（1，3-二咖啡酰奎尼酸）。

绿原酸分布广泛, 从高等双子叶植物到较低等的蕨类植物都有分布, 主要存在于忍冬科、杜仲科、菊科及蔷薇科等植物中。含量最高的包括杜仲(树皮中可达5%)、金银花(花中可达5%)、向日葵(籽实中可达3%)、咖啡(咖啡豆中可含2%)、菊花(0.2%)、可可树。此外, 普通水果蔬菜中也含微量的绿原酸成分,例如马铃薯、红白菜、胡萝卜、茄子、甘蓝、老莴苣、菠菜等。

半个世纪以前已有关于化学合成绿原酸的报道, 但因未保护易水解基团, 产率不到5%。近年Michael 改进了这种方法: 通过以奎尼酸起始的四步化学反应合成了绿原酸, 总产率达到65%。利用选择性修饰得到的双缩醛化

奎尼酸

和被保护的咖啡酰氯

酯化，得到绿原酸的酯化产物

再水解就可以得到绿原酸了。由于找不到具体的文献和他的具体合成步骤，以下我就来介绍一下我的合成路线。

二、合成路线

由绿原算的分子式，我们可以看可以得到以下的分析图，绿原酸的合成骨架

基本上就得由和构成，由于咖啡酰氯的合成方法比较固定，所以绿原酸的合成方法差别就只是在

合成合成上的差别，就此我设计出了5种该化合物的合成方法。

路线一：

路线一直接用双烯合成六元环同时还可以加上相邻的3个羟基，步骤少，合成条件相对温和。原料毒性很低，副产物少，产率高。

路线二：

路线二利用迈克尔加成，反应条件温和，使用原料简单，产率高和成本

应该相对较低。不过原料中使用了氰化钾，有毒，所以产物要作为药品还得提纯净化。

路线三：

路线三使用到苯环的加氢还原，这需要高温高压，对设备要求高点，成本也相对高点。而且这一路线也使用了氰化钾有毒物质。

路线四：

路线四也使用苯环加氢和氰化钾，可是巧妙的运用了Na-NH3还原特点，减少了生产步骤，副产物少，产率会比较高。

路线五：

路线五的优点在于它的原料单一基本就是溴代乙醛和丙酸乙酯，没有剧毒物质，可是副产物可能较多，产率不高。

三、绿原酸的应用

医药保健：

卫生部《药品标准》收录具有清热解毒、抗菌消炎的中成药170种，均含有绿原酸且为主要成分。目前，在银黄制剂、双黄连制剂等药品的生产中，已将绿原酸作为质量控制的重要指标之一。被广泛用于保健行业，添加了绿原酸的保健药品具有清热解毒、养颜润肤、解除烟酒过多等特点。Microherb从植物中提取的99%绿原酸纯品可作为二类新药开发，此外绿原酸还是重要的化学试剂，在生化分析和化学工业中都具有广泛的应用。

食品行业：

从杜仲叶中提取和分离的绿原酸是一种新型高效的酚型抗氧化剂。如在猪油中加入少量绿原酸，可提高猪油的抗氧化稳定性，增长保质期。绿原酸具有增香和护色作用，可用于食品和果品的保鲜。它可在某些食品中取代或部分取代目前常用的人工合成的抗氧化剂。Hirazawa等将绿原酸用于鱼片的保鲜后，发现其效果要优于茶叶提取物和α-生育酚。绿原酸还被用于果汁的保鲜，可有效防止饮料和食品的腐败变质；Wilska等的研究还发现，绿原酸可大大提高草莓等新鲜果汁色泽的稳定性。

化妆品行业：

Facino等研究了以绿原酸为代表的天然多酚物质，发现它们可以保护胶原

蛋白不受活性氧等自由基的伤害，并能有效防止紫外线对人体皮肤产生的伤害作用。现已有多项添加绿原酸后用于抗脲酶化妆品、皮肤防晒剂和防止紫外线和染发剂对头发损伤的洗发水的欧洲专利。

参考文献

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