способ получения диацетата бетулинола

Формула изобретения

Способ получения диацетата бетулинола ацетилированием уксусной кислотой при нагревании, отличающийся тем, что в качестве сырья используют бересту коры березы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесохимической промышленности и переработке отходов древесины и касается получения из бересты (наружного слоя коры березы) диацетата бетулинола.

Диацетат бетулинола - 3 , 28 - диацетокси- луп 20 (29)- ен (1) является сложным эфиром уксусной кислоты и бетулинола.

Диацетат бетулинола (C₃₄H₅₄O ₄) - биологически активное вещество, проявляющее противоопухолевую активность и представляющее большой интерес для химико-фармацевтической промышленности.

Известные способы получения диацетата бетулинола основаны на реакциях ацетилирования бетулина, выделенного из коры березы.

Известен способ получения диацетата бетулинола кипячением бетулинола в смеси пиридина и уксусного ангидрида [Сымон А.В., Веселова Н.Н., Каплун А.П. и др. Синтез циклопропановых производных бетулиновой и бетулоновой кислот и их противоопухолевая активность. Биоорганическая химия, 2005, том 31, №3, с.320-325].

Недостатками данного способа является использование токсичных и дорогостоящих химикатов, необходимость применения дополнительных стадий для получения бетулинола из бересты (внешней части коры березы).

Известен способ получения диацетата бетулинола кипячением бетулинола в смеси бензола и уксусного ангидрида [Кузнецов Б.Н., Левданский В.А., Есысин А.П., Полежаева Н.И. Выделение бетулина и суберина из коры березы, активированной в условиях «взрывного автогидролиза». - Химия растительного сырья. Барнаул, 1998, №1, с.5-9].

Недостатком данного способа является энергозатратность метода активации, использование дорогостоящих, токсичных химикатов, необходимость применения дополнительных стадий получения бетулинола из бересты.

Наиболее близким по существу к заявляемому изобретению является способ получения диацетата бетулинола при ацетилировании бетулинола смесью уксусной кислоты и ацетатов спиртов C₁-C ₄ в присутствии катализатора [RU 2150473 от 2000.06.10]. В соответствии с известным способом диацетат бетулинола получают путем ацетилирования бетулинола в реакторе, снабженном дефлегматором. В реактор загружают бетулинол, уксусную кислоту и алкилацетат. Нижние границы соотношений бетулинол:уксусная кислота и бетулинол:алкилацетат обусловлены выполнением условия полного растворения твердого бетулинола в реакционной смеси. В качестве катализатора в исходную смесь добавляют паратолуолсульфокислоту. Смесь нагревают до температуры кипения. Процесс проводят в условиях кипения реакционной смеси в течение 4-6 часов. После окончания процесса алкилирования смесь упаривают, затем охлаждают до 5-10°С. Полученный продукт имеет в своем составе до 93% диацетата бетулинола.

Известный способ имеет следующие недостатки:

- использование дорогостоящих химикатов (паратолуолсульфокислота, алкилацетаты);

- необходимость получения бетулинола (дополнительные стадии).

Отмеченные недостатки известного способа обусловлены его существенными признаками - использованием катализатора паратолуолсульфокислоты и алкилацетатов, которые являются достаточно дорогими и экологически опасными химикатами.

Задачей изобретения является упрощение технологии, снижение затрат на получение продукта и уменьшение вредности производства.

Поставленная задача решается тем, что диацетат бетулинола получают непосредственно из бересты путем кипячения ее в уксусной кислоте.

Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показывает, что отличительными от прототипа признаками являются:

- получение диацетата бетулинола непосредственно из бересты, а не из бетулина, что значительно сокращает число стадий и продолжительность процесса;

- процесс осуществляют без использования катализатора и токсичных дорогостоящих реактивов.

Получение диацетата бетулинола можно осуществлять из бересты разной степени измельчения, в том числе из кусковой бересты.

Благодаря данным отличительным признакам удалось значительно упростить технологию получения диацетата бетулинола, а также уменьшить затраты на его производство, не снижая при этом качества получаемого продукта.

Способ осуществляется следующим образом.

В круглодонную колбу с обратным холодильником помещают бересту и приливают уксусную кислоту. Полученную смесь кипятят в течение нескольких часов. Затем бересту отфильтровывают и раствор выливают в дистиллированную воду. Выпавший светло-кремовый осадок отфильтровывают и высушивают в эксикаторе. Массовая доля диацетата бетулинола в продукте составляет 95%.

Структурная формула и состав полученного диацетата бетулинола подтверждены с использованием физико-химических методов: тонкослойной хроматографии, элементного анализа, ИК-спектроскопии, ЯМР-спектроскопии.

Данные ¹Н-ЯМР (CDCl₃): 4,72 (1Н, м, =СН ₂); 4,55 (1Н, м, =СН₂); 4,47 (1Н, м, Н3); 4,26 (1Н, д, J10.7 Гц, Н28); 3,86 (1Н, д, J10.7 Гц, Н28); 2,50 (1Н, м, Н19); 2,08 (3Н, с, СН₃СО); 2,03 (3Н, с, СН₃СО); 1,65; 1,02; 0,94; 0,82; 0,80 (все 3Н, с, СН₃).

Способ подтверждается конкретными примерами.

Пример 1. Измельченная береста (фракции 3-5 мм) помещается в аппарат Сокслета с уксусной кислотой и кипятится в течение 8 часов. Затем раствор выливается в холодную воду и отфильтровывается выпавший в осадок диацетат бетулинола. Полученный порошок светло-кремового цвета промывается до нейтральной реакции и сушится в эксикаторе. Выход продукта составляет 35% от массы а.с. бересты. Массовая доля диацетата бетулинола в полученном продукте составляет более 95%.

Пример 2. Измельченная береста (фракции 3-5 мм), навеска 30 г помещается в круглодонную колбу объемом 1 литр. Затем добавляют 750 мл уксусной кислоты и кипятят в течение 10 часов. Полученный раствор выливается в воду и отфильтровывается высажденный продукт. Выход полученного продукта от массы а.с. бересты составил 38%. Массовая доля диацетата бетулинола в продукте составляет 92%.

Пример 3. Кусковая береста (размеры кусков 5-10 см) массой 60 г помещается в круглодонную колбу объемом 3 литра. К бересте приливают 1,5 литра уксусной кислоты и кипятят в течение 13 часов. Полученный раствор выливают в воду и отфильтровывают выпавший осадок. Выход полученного продукта составил 38% от массы а.с. бересты. Массовая доля диацетата бетулинола в продукте - 93%.

Получение диацетата бетулинола предложенным способом позволяет упростить технологию, снизить затраты на получение продукта и уменьшить вредность производства.