槲皮素五乙酸酯的合成研究

李占灵

（郑州工业应用技术学院药学院，河南郑州451150）

槲皮素五乙酸酯的合成研究

李占灵

（郑州工业应用技术学院药学院，河南郑州451150）

以槲皮素为原料，浓硫酸作催化剂，常温条件下与乙酸酐回流反应，静置过滤后，加入纯化水洗涤沉淀，反应过程中用薄层检测反应进度确保反应完全，然后进行分离、重结晶，得到晶体物质；光谱分析显示，紫外光谱中槲皮素的两个特征吸收峰均发生蓝移，这是形成新化合物共轭体系变化引起的；红外光谱中ν－OH峰消失，说明槲皮素的五个羟基发生了反应，νc＝o位于1 776cm－1，说明槲皮素的羰基没有反应，νc－o位于1 124 cm－1、苯环骨架吸收峰数值上基本没有变化；核磁共振氢谱中3－OH、5－OH、7－OH、3′－OH、4′－OH上面的氢全部消失，说明与乙酸酐发生了酯化反应，同时，出现五组乙酰基的甲基峰；质谱中质荷比与目标化合物分子量完全吻合，由上述光谱分析得以确认化合物即为槲皮素五乙酸酯.槲皮素与乙酸酐，常温，在浓硫酸催化下，可以得到槲皮素五乙酸酯.

槲皮素；乙酸酐；槲皮素酯；合成；光谱分析

槲皮素及其衍生物是植物界分布极广泛，具有多种生物活性的黄酮类化合物.槲皮素广泛存在于水果［1］（苹果、葡萄、草莓等）、蔬菜［2］（洋葱、芹菜等）、中草药［3－5］（银杏、黄芪、绞股蓝、天胡荽等）中，是一种对健康十分有益的天然化合物［6］.槲皮素因其良好的药效而备受关注，槲皮素具有心血管保护［7］、抗氧化［8］、抗病毒［9］、抗肿瘤［10］和抗炎等多种生物活性，并已被申报到中国食品药品监督管理局作为一类新药开发用于治疗高尿酸血症.槲皮素及其衍生物除了有上述药理活性外，还有抗菌等生物活性，还可以止咳平喘以及治疗心律失常等.槲皮素（3，5，7，3′，4′－五羟基黄酮）属于黄酮醇类，槲皮素为黄色固体粉末，又名栎精，槲皮黄素，化学式：C15H10O7，分子量：302.24，熔点：315℃.其分子结构如图1所示，B环的邻二酚羟基和C环的4位羰基及2、3位间的双键是其活性基团.槲皮素可溶于热乙醇、冷乙醇、甲醇、乙酸乙酯、吡啶等，不溶于石油醚、苯、乙醚和氯仿，几乎不溶于水.近年来，国内外研究学者合成了一些槲皮素酯类衍生物，不但改善了槲皮素的水溶性，而且还具有明显的生物活性.本试验就是以槲皮素为原料，合成了一种新的化合物——槲皮素五乙酸酯.

1 实验部分

1.1 试验原理

槲皮素五乙酸酯的合成路线：

1.2 仪器和试剂

仪器：JY2021电子天平（上海衡平仪器仪表厂）、HJ－3恒温磁力加热搅拌器（常州翔天实验仪器厂）、SHZ－D（III）循环水式多用真空泵（天津华鑫仪器厂）、BK－1000B超声波清洗机（济南巴克超声波科技有限公司）、YHG.300BS－II远红外干燥箱（上海百典仪器设备有限公司）、ZW－3手提式紫外分析仪（巩义市予华仪器有限责任公司）、TJ270－30红外分光光度计、UV－2600紫外可见分光光度计（上海奥析科学仪器有限公司）、DPX－400超导核磁共振仪、HP5988A质谱仪等.

试剂：槲皮素（自制）、乙酸酐（分析纯，批号：20150923）、丙酮（分析纯，批号：20150809）、氯仿（分析纯，批号：20150618）、甲醇（分析纯，批号：20141102，郑州派尼化学试剂厂）、98%浓硫酸（分析纯，批号：20140810）、薄层层析硅胶（化学纯，批号：20151207，青岛海洋化工工厂分厂）、羧甲基纤维素钠（实验试剂，批号：20131007，郑州派尼化学试剂厂）、0.5%羧甲基纤维素钠（自制）、纯化水（自制）等.

1.3 槲皮素五乙酸酯的制备

用电子天平称取0.30g的槲皮素，放入两孔烧瓶中；加入10mL的乙酸酐，在室温条件下回流，用磁力搅拌器搅拌0.5h，使其充分溶解；加入2滴浓硫酸作催化剂，继续搅拌2h，薄层检测反应进度确保反应完全.颜色变化：亮黄色（滴加催化剂前）－橙色（滴加催化剂后）－棕褐色（反应2h后）.室温静置过夜后，向两孔烧瓶内，加入30mL纯化水，搅拌2h，有大量白色絮状物质被洗脱出来.然后进行抽滤，得滤饼.经干燥后，称其质量为0.41g，产率约为80.4%，熔点199.92℃.

2 槲皮素五乙酸酯的分析鉴定

2.1 紫外光谱分析

图1 槲皮素和槲皮素五乙酸酯的紫外光谱对比图

对比槲皮素和槲皮素五乙酸酯的紫外光谱发现，峰Ⅰ从372nm移动到297nm，蓝移了75nm；峰Ⅱ从256nm移动到251nm，蓝移了5nm.槲皮素形成槲皮素五乙酸酯后，特征吸收峰发生了蓝移，这可能是由于形成槲皮素五乙酸酯后，共轭体系受到空间位阻所致.

2.2 红外光谱分析

图2 槲皮素的红外光谱

图3 槲皮素五乙酸酯的红外光谱

由上述两张红外图谱对比可知，槲皮素五乙酸酯中ν－OH峰消失，说明槲皮素的五个羟基发生了反应，νc＝o位于1 776cm－1，说明槲皮素的羰基没有反应，νc－o位于1 124cm－1、苯环骨架吸收峰数值上基本没有变化.这与目标化合物结构官能团的特征吸收峰相吻合.

2.3 氢谱分析

图4 槲皮素的氢谱

槲皮素1HNMR谱中每个氢原子的归属.从图上可知，在δ6～8范围内有多个黄酮类化合物的特征质子峰信号，对这些质子信号之间耦合关系的分析，可以进一步判断槲皮素分子羟基的取代类型.上图有5个亚甲基信号，δH7.66（B环碳2’上的氢）、δH7.53（B环碳6’上的氢）、δH6.88（B环碳5’上的氢）、δH6.39（A环碳8上的氢）、δH6.17（A环碳6上的氢）.槲皮素羟基的信号分别是，δ－OH12.48（A环碳5羟基上的氢）、δ－OH10.77（A环碳7羟基上的氢）、δ－OH9.58（C环碳3羟基上的氢）、δ－OH9.35（B环碳4’羟基上的氢）、δ－OH9.29（B环碳3’羟基上的氢）.

图5 槲皮素五乙酸酯的氢谱

由上述两张氢谱谱图对比可知，槲皮素五乙酸酯中的5－OH、7－OH、3－OH、4＇－OH、3＇－OH上面的氢信号全部消失，说明这五个位置上的氢已经被取代.同时，有五组甲基峰出现，可以推测该化合物被五个乙酰基所取代.这与紫外光谱和红外光谱数据是一致的.

2.4 质谱分析

图6 槲皮素五乙酸酯的质谱

槲皮素五乙酸酯（M＝512）的质谱分析：槲皮素五乙酸酯加一个氢离子：m／z＝513.1［M＋1］＋；在质谱图上可以清楚地看到这个数据，从而确定新的产物即为槲皮素五乙酸酯.

3 结论

槲皮素与乙酸酐反应，得到槲皮素五乙酸酯，产率80%以上.经过光谱分析，结果显示：紫外光谱中两个特征吸收峰均发生蓝移，可能是形成新化合物之后共轭体系发生变化的影响；红外光谱中ν－OH峰消失且νc＝o位于1 776cm－1，νc－o位于1 124 cm－1、苯环骨架吸收峰数值上基本没有变化；核磁共振氢谱中3－OH、5－OH、7－OH、3′－OH、4′－OH上面的氢全部消失且出现五组乙酰基的甲基峰；质谱中质荷比与目标化合物分子量完全吻合，由上述光谱分析得以确认该化合物即为槲皮素五乙酸酯，这为槲皮素酯类衍生物的进一步研究提供了依据.

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Synthetic of five acetate quercetin

LI Zhanling
（School of pharmacy，Zhengzhou University of Industrial Technology，Zhengzhou 451150，China）

Using quercetin as raw materials，concentrated sulfuric acid as catalyst，the condition of normal temperature and acetic anhydride reflux reaction，after resting for the night，then add purified water to wash out precipitation，reaction process with thin layer detection reaction progress ensure complete reaction and separation，recrystallization，crystal material is obtained.Through the spectral analysis results showed that the UV spectra of quercetin in two characteristic absorption peaks are blue shifted，which iscaused by the change of the conjugate system of the new compound.；Infrared Spectrumν－OHpeak disappeared，it showed that the five hydroxyl groups of quercetin had a reaction，νc＝olocated 1 776cm－1，there was no reaction of the carbonyl group of quercetin.νC－Olocated 1 124cm－1，the absorption peak value of benzene skeleton did not change.Proton magnetic resonance spectroscopy in 3－OH，5－OH，7－OH，3＇－OH，4＇－OH on hydrogen disappeared，that occurred in the esterification reaction with acetic anhydride，at the same time，five groups of acetyls’methyl peak.Mass Spectrometry mass to charge ratios of the target compound and molecular weight are in complete agreement.From the above analysis to confirm the spectra of compounds as quercetin pentaacetate，quercetin and acetic anhydride，room temperature，in the presence of concentrated sulfuric acid as catalyst can get quercetin pentaacetate.

quercetin；acetic anhydride；quercetin ester；synthesis；spectral analysis

R927

A

1671-9476（2017）02-0084-03

10.13450／j.cnkij.zknu.2017.02.020

2016-07-18；

2016-11-25

李占灵（1953－），男，河南淮阳人，副教授，主要从事医用化学教学及药物的研制及开发.