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高光学纯度高收率S-(+)乳酸一种合成方法 　　摘要：以具有手性的冰片为手性源，与丙酮酸进行酯化反应得到具有手性的丙酮酸冰片酯，此酯与硼氢化钠反应时，硼氢化钠主要从空间位阻较小的一端对丙酮酸冰片酯进行进攻，其产物用手性柱进行分析，得到以Ｓ－（＋）构型为主的乳酸，光学纯度为９１．６％，产率为８０％。 　　关键词：冰片；酯化反应；不对称反应；乳酸；手性源 　　中图分类号：O622.5文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）08－1671-02 　　 　　Ａ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｓ－（＋）Ｌａｃｔｉｃ Ａｃｉｄ ｗｉｔｈ Ｈｉｇｈ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ 　　 　　ＧＥ Ｊｕｎ－ｙｉｎｇ 　　（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｙｉｃｈｕｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｙｉcｈｕｎ ３３６０００， Ｊｉａｎｇｘｉ， Ｃｈｉｎａ） 　　 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｈｉｒａｌ ｐｙｒｕｖａｔｅ ｂｏｒｎｅｏｌ ｅｓｔｅｒ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｂｏｒｎｅｏｌ ａｓ ｔｈｅ ｃｈｉｒａｌ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｐｙｒｕｖａｔｅ． Ｗｈｅｎ ｒｅａｃｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｓｏｄｉｕｍ ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ， ｔｈｅ ｅｓｔｅｒ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ａｔｔａｃｋｅｄ ｂｙ ｓｏｄｉｕｍ ｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｎｄ ｗｉｔｈ ｓｍａｌｌｅｒ ｓｔｅｒｉｃ ｈｉｎｄｒａｎｃｅ． Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ａｎａｌｙｓｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｈｉｒａｌ ｃｏｌｕｍｎ ａｎｄ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｓｓ Ｓ－（＋） ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｅ．ｅ．％ ｗａｓ ９１．６％； ａｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ ８０％． 　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｏｒｎｅｏｌ； ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ； ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｒｅａ??ｔｉｏｎｓ； ａｃｔｉｃ ａｃｉｄ； ｃｈｉｒａｌ 　　 　　手性是自然界的本质属性之一，以手性助剂控制有机反应的立体选择性合成手性化合物是不对称合成的重要手段之一。大量来自于天然产物的手性助剂和人工设计合成的手性助剂，对有机反应具有较高的立体选择性［１］。冰片的应用历史悠久，其应用始载于唐代。中医认为冰片味辛、苦，微寒，归心、脾、肺经，具有开窍醒神、清热止痛之功效；冰片也是使用历史最悠久的香料之一，常用于调配薰衣草型、柑橘型等化妆品和古龙水等，也用于浴用剂、室内清香剂、口腔用品、油墨等，此外，冰片还用于坚果和调味等实用香精［２，３］；同时冰片也是一种非常好的手性助剂。本试验利用天然右旋冰片为手性源［４－６］与丙酮酸进行酯化反应，生成不对称的丙酮酸冰片酯［６］，该酯用硼氢化钠进行还原，得到具有Ｓ－（＋）构型过量的具有旋光性的乳酸。 　　１材料与方法 　　１．１材料 　　天然右旋冰片、丙酮酸、氧氯化锆，浓ＮＨ３，（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８均为国产分析纯试剂，Ｃｅ（ＣＯ３）２， 　　Ｌａ２（ＣＯ３）３，Ｙｂ２（ＣＯ３）３，Ｓｍ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｇｄ２Ｏ３由江西省金世纪新材股份有限公司提供，无水乙醚、无水乙醇、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、无水硫酸镁、无水氯化钙、浓硫酸等均为分析纯。 　　日本岛津ＧＣ－１７Ａ型气相色谱仪，校正峰面积归一化法计算各组分含量，分析条件为：手性色谱柱ＷＣＯＴ Ｆｕｓｅｄ Ｓｉｌｉｃａ ３０ ｍ×０．２５ ｍｍ×０．２５ μｍ ｆｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，氢焰检测器 ，柱温１２０℃（保温２ ｍｉｎ）再以５℃／ｍｉｎ速度升温至２００℃（保温１０ ｍｉｎ）气化室温度２００℃，检测器温度２２０℃，分流比为５０∶１，进样量为０．１ μＬ，红外光谱：德国Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ ＳＰ ＯｎｅＦＴ－ＩＲ光谱仪，ＫＢｒ压片；瑞士Ｂｒｕｋｅｒ Ｖａｎｃｅ４００ＭＨｚ型核磁共振仪（氘代ＣＤＣｌ３为溶剂，ＴＭＳ为内标）；旋光仪：美国ＰＯＬ－３４１型；熔点仪：北京Ｘ－４数字显示显微熔点测定仪。 　　１．２丙酮酸冰片酯的制备 　　在１００ ｍＬ三颈瓶中加入冰片２．００ ｇ，丙酮酸４．８９ｇ，Ｓ２Ｏ８２－／ＺｒＯ２ １．００ ｇ后，加装冷凝管、干燥管，１２０℃下反应４ ｈ，在冰盐浴下加入饱和Ｎａ２ＣＯ３溶液至中性，乙醚萃取后，盐洗（ＮａＣｌ），干燥，除去乙醚后即得到黄色固体丙酮酸冰片酯，通过柱层析提纯产物（洗脱剂石油醚∶乙酸乙酯＝１０∶１）［７］。 　　１