抗氧剂α-硫辛酸的合成研究

南 阳 理 工 学 院

本科生毕业论文

学院（系）： 生物与化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 学 生： 李孝伟 指导教师： 刘建连

完成日期 2011 年 5 月

南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文）

抗氧剂α-硫辛酸的合成研究

Study on Synthesis of Antioxidant α-lipoic Acid

总 计： 24 页 表 格： 6 个 插 图： 8 幅

南阳理工学院本科毕业论文

抗氧剂α-硫辛酸的合成研究

Study on Synthesis of Antioxidant α-lipoic Acid

学 院（系）： 生物与化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 学 生 姓 名： 李孝伟 学 号： 16107011 指 导 教 师（职称）： 刘建连(讲师) 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 2011年05月

南阳理工学院

Nanyang Institute of Technology

抗氧剂α-硫辛酸的合成研究

化学工程与工艺专业 李孝伟

［摘 要］论文研究以6，8-二氯辛酸乙酯、硫化钠为起始原料，水和甲醇作为无机相与有机相溶剂，正四丁基溴化铵为相转移催化剂，经一锅法环合、水解、酸化、精制成功地合成了α-硫辛酸。首先通过单因素试验对影响合成α-硫辛酸的主要因素进行考察，通过正交试验对主要影响因素水进行优化，得到合成α-硫辛酸的较佳工艺条件：硫化钠与6，8-二氯辛酸乙酯的物料比1.2，反应温度为80℃，反应时间为6h，正四丁基溴化铵与6，8－二氯辛酸乙酯的物料比为：0.04：1.00。平行实验结果稳定，具有很好的重复性。通过对各步合成产物进行熔点测定、红外光谱测定，确定合成产物即为目标产物α-硫辛酸。 ［关键词］：α-硫辛酸；合成；产率

Study on Synthesis of Antioxidant α-lipoic Acid

Chemical Engineering and Technology Major LI Xiao-wei

Abstract:α-Lipoic acid is prepared from 6,8-dichloro-octanoic acid ethyl ester and sodium sulfide,with water and methyl alcohol as inorganic and organic solvent,with tetrabutyl ammonium bromide as phase transfer catalysis.And then combind the ring,hydrolyze it,acidificat it,at last crystal it and recrystal it with ethyl acetate and cyclohexane. Much work has been done in the optimization of synthesis parameters of α-lipoic acid. In this paper, the optimal technical parameters are found for the synthesis of α-lipoic acid .The premium conditions: the molar ratio of 6,8-dichloro-octanoic acid ethyl ester to sodium sulfide is 1:1.2. The temperature of the reaction is 80℃, the reactions generally take 8 hours.The molar ratio of tetrabutyl ammonium bromide to 6,8-dichloro-octanoic acid ethyl ester is 0.004:1.00. Parallel experiments were carried out with quite stable results and good repeatibility. Final product is characterized by melting point determination , HPLC , IR spectrometer. Key words: α-lipoic acid；synthesis； productive rate

目 录

1 前言 ................................................................. 1

1.1 硫辛酸简介 ...................................................... 1

1.1.1 化学名称和结构 ............................................ 1 1.1.2 硫辛酸的药理学研究 ........................................ 1 1.1.3 硫辛酸的药代动力学研究 .................................... 2 1.1.4 硫辛酸的毒理学研究 ........................................ 2 1.1.5 硫辛酸的临床应用 .......................................... 2 1.2 α-硫辛酸的合成方法 ............................................. 4

1.2.1 α-硫辛酸的合成方法 ....................................... 4

2 α-硫辛酸的合成 ...................................................... 7

2.1 实验仪器和原料 .................................................. 7

2.1.1 实验仪器 .................................................. 7 2.1.2 主要试剂与药品 ............................................ 7 2.2 α-硫辛酸的合成方法 ............................................. 8

2.2.1 合成原理 .................................................. 8 2.2.2 实验步骤 .................................................. 8 2.3 分析方法 ........................................................ 8

2.3.1 定性分析 .................................................. 8 2.3.2 α–硫辛酸产率的计算 ...................................... 9

3 单因素试验 .......................................................... 10

3.1 因素的选择 ..................................................... 10

3.1.1 反应时间对收率的影响 ..................................... 10 3.1.2 回流温度对收率的影响 ..................................... 11 3.1.3 相转移催化剂用量对收率的影响 ............................. 11 3.1.4 溶剂用量对收率的影响 ..................................... 12 3.1.5 物料比对收率的影响 ....................................... 12 3.2 根据因素和水平选择合适的正交表 ................................. 13

3.2.1 正交试验因素—水平 ....................................... 13 3.2.2 正交试验结果 ............................................. 13 3.3 实验结果分析 ................................................... 14 3.4 较佳工艺下的验证实验 ........................................... 14 4 结论 ................................................................ 15 附录 .................................................................. 18 致谢 .................................................................. 20

1 前言

1.1 硫辛酸简介

α-硫辛酸是一种存在于生物体内的天然抗氧化剂，是丙酮酸脱氢酶氧化脱羧的辅酶。α-硫辛酸在细胞内能转化为二氢硫辛酸，二者都有抗氧化性，α-硫辛酸也是唯一能使其它抗氧化剂还原再生的抗氧化剂。α-硫辛酸在欧美已广泛地用于临床医学，被誉为―万能抗氧剂‖。 1.1.1 化学名称和结构

硫辛酸具有还原型Ⅰ(R/S–γ–硫辛酸，DHLA)和氧化型Ⅱ(R/S–α–硫辛酸，ALA)。α–硫辛酸的英文名称是alpha-lipoic acid 或 6,8-thioctic acid 或1,2-dithiolan-3-valeric acid，中文名称：1,2-二噻茂烷基-3-戊酸，俗名硫辛酸或二硫辛酸，分子式：C8H14O2S2，分子量：206.33。γ–硫辛酸又称二氢硫辛酸，英文名称是dihydrolipoic acid 。

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