[发明专利]一种电催化氧化制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法有效
申请号: | 202011577124.8 | 申请日: | 2020-12-28 |
公开(公告)号: | CN112609203B | 公开(公告)日: | 2022-02-15 |
发明(设计)人: | 王建国;李随勤;钟兴;贺佳辉 | 申请(专利权)人: | 浙江工业大学 |
主分类号: | C25B3/23 | 分类号: | C25B3/23;C25B3/07 |
代理公司: | 杭州浙科专利事务所(普通合伙) 33213 | 代理人: | 周红芳 |
地址: | 310006 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电催化 氧化 制取 甲基 19 醛基 雄甾烯 17 方法 | ||
本发明涉及一种电催化氧化制取7α‑甲基‑19‑醛基‑4‑雄甾烯‑3,17‑二酮的方法,具体为:采用H型电解槽进行反应,在阳极室,将金属氧化物催化剂作为工作电极,以7α‑甲基‑17,19‑二羟基‑4‑雄甾烯‑3‑酮为反应底物溶解在混合溶剂中作为阳极液,并加入氮氧自由基作为媒质;在阴极室,铂片作为对电极,以弱碱性溶液作为阴极液,在恒温水浴中进行电催化氧化反应,反应结束加入有机溶剂萃取,得到有机萃取液,取有机层减压蒸馏得到7α‑甲基‑19‑醛基‑4‑雄甾烯‑3,17‑二酮。本发明的电催化氧化反应过程条件温和,绿色无污染,原料转化率高,7α‑甲基‑19‑醛基‑4‑雄甾烯‑3,17‑二酮选择性较好,收率高,相对于贵金属催化剂,本发明使用的过渡金属氧化物催化剂成本低,避免稀有贵金属的消耗。
技术领域
本发明涉及一种甾体激素药物产品的合成方法,属于精细化工生产技术领域,特别涉及一种电催化氧化制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法。
背景技术
7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮是合成米勃龙、替勃龙等高效甾体激素的关键中间体。米勃龙、替勃龙产品兼具孕激素、雌激素和雄激素活性,在治疗妇女更年期综合症,防止妇女绝经后骨质丢失疗效显著。1986年,N. P. van Vleit等人报道了一种用琼斯(Jones)试剂作为氧化剂,氧化合成7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮方法,但该氧化剂在反应过程中会将19位的羟基过氧化为羧酸,约占原料的8%左右,此步反应文献报道的收率也只有60%左右,收率有待提高(Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 1986, 105: 111-115)。因此,寻找温和、高效的氧化剂是解决过氧化的唯一途径。多年来,很多研究学者开发出Collins试剂、氯铬酸吡啶盐(PCC)试剂、重铬酸吡啶盐(PDC)试剂等,对醇类的氧化均表现出良好的活性和选择性(Springer Science + Business Media, Inc., 2006: 1-82;Tetrahedron Letters, 1975, 16(31): 2647-2650; Canadian Journal of Chemistry,1996, 74: 1852-1856)。2010年,潘高峰等人以7α-甲基-17,19-二羟基-4-雄甾烯-3-酮为原料,二氯甲烷为溶剂,PCC为氧化剂合成了7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮,并探索出该反应的最佳反应条件为7α-甲基-17,19-二羟基-4-雄甾烯-3-酮、二氯甲烷和PCC氧化剂的投料比为20 g : 250 mL : (60-65) g;反应温度为23 ℃-27 ℃,反应3小时,质量收率为85%(广州化工, 2010, 38: 71-72, 79)。然而,以上制备方法都使用了化学氧化剂,反应时间较长,产物选择性低,污染环境等问题。寻找环境更友好的绿色生产工艺已成为目前精细化工合成的研究重点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供一种电催化氧化7α-甲基-17,19-二羟基-4-雄甾烯-3-酮制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法,工艺过程绿色环保,生产工艺简单,催化剂成本低,反应效率高,收率高,生产周期短。
所述的一种电催化氧化制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法,其特征在于由恒电流仪控制反应电流,采用H型电解槽进行反应,阴极室和阳极室容积均为20-100 mL,两个电极室由离子交换膜隔开,在阳极室,将金属氧化物催化剂作为工作电极,以7α-甲基-17,19-二羟基-4-雄甾烯-3-酮为反应底物溶解在混合溶剂中作为阳极液,并加入一定量氮氧自由基作为媒质;在阴极室,铂片作为对电极,0.1-1.0 mol/L的弱碱性溶液作为阴极液,在恒温水浴中在温度为20-60℃、电流为50-1000 mA,槽电压为1-10 V,进行电催化氧化反应0.5-20小时,反应结束后,反应液冷却,加入合适的有机溶剂萃取,得到有机萃取液,取有机层减压蒸馏得到7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮,其反应方程式如下:
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