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从鹅去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法研究

作　者: 田禾
导　师: 曹学君
学　校: 华东理工大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 熊去氧胆酸电化学催化转移加氢雷尼镍
分类号: TQ464
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文研究了从鹅去氧胆酸到熊去氧胆酸的两步反应,即先通过氧化鹅去氧胆酸生成中间产物7-酮石胆酸,再不对称还原7-酮石胆酸得到熊去氧胆酸。第一步为电化学氧化反应,以Br-/Br2为媒质,电解生成的Br2为氧化剂氧化鹅去氧胆酸7位羟基,产物为7-酮石胆酸,Br2被还原成Br重新在电极上得以氧化,实现了的Br2循环利用。研究了钛钌、石墨、钛基二氧化铅三种电极在无隔膜电解槽和H-型隔膜电解槽电解体系中的循环伏安行为,分析循环伏安曲线后证实了鹅去氧胆酸的间接电氧化反应历程。并中试放大该反应,加入一定量的物料后,稳定的反应条件为间歇式电解,总通电时间8h,电流10A,鹅去氧胆酸全部转化,7-酮石胆酸的转化率高于95%,副反应为7-酮石胆酸的过氧化,即7位和3位羟基均氧化成羰基,副反应的产物是3,7-二酮石胆酸。第二步为7-酮石胆酸的还原反应,选择了电化学和催化转移加氢法方式。研究了铅和镍在H-型隔膜电解槽还原电解体系中的循环伏安行为,为进一步的条件优化提供了指导。尝试了铝镍合金,钯碳,钌碳,雷尼镍等常见金属催化剂催化转移加氢7-酮石胆酸,发现雷尼镍效果较好,可使熊去氧胆酸的产率达到90%以上。在次要因素单因素实验的基础上,进行了主要因素的3因素3水平L9(33)正交试验。催化氢化最佳条件为：反应温度40℃,时间16h,雷尼镍与7-酮石胆酸的质量比4(雷尼镍为湿重)。在该最佳条件下,熊去氧胆酸的产率可达92%左右,实现了较好的立体选择性还原。产物柱层析,重结晶后,以红外光谱(IR)和核磁共振1H NMR,13C NMR)对其结构鉴定与表征,分析后证实产物为熊去氧胆酸。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-24
  1.1 熊去氧胆酸  10-19
    1.1.1 中药熊胆  10
    1.1.2 熊去氧胆酸简述  10
    1.1.3 熊去氧胆酸的理化性质,质量标准和结构特质  10-12
      1.1.3.1 理化性质  10
      1.1.3.2 质量标准  10-11
      1.1.3.3 结构特征  11-12
    1.1.4 熊去氧胆酸的临床应用  12-16
      1.1.4.1 治疗胆固醇结石  12
      1.1.4.2 治疗慢性胆汁淤积性疾病  12-14
      1.1.4.3 治疗脂肪性肝病  14-15
      1.1.4.4 治疗病毒性肝炎  15
      1.1.4.5 防治结肠肿瘤  15-16
    1.1.5 熊去氧胆酸的生产  16-19
      1.1.5.1 化学合成法  16-18
      1.1.5.2 生物转化法  18-19
  1.2 有机电合成  19-20
    1.2.1 有机电合成概述  19
    1.2.2 有机电合成的分类  19
    1.2.3 间接电极反应  19
    1.2.4 有机电化学合成的主要特征  19-20
  1.3 催化转移加氢(CTH)  20-22
    1.3.1 催化转移加氢概述  20
    1.3.2 催化剂的选择  20-21
    1.3.3 在加氢反应中的应用  21-22
  1.4 本论文的研究思路和内容  22-24
第二章间接电氧化鹅去氧胆酸为7-酮石胆酸的循环伏安研究及中试  24-40
  2.1 材料与方法  24-30
    2.1.1 主要试剂  24
    2.1.2 主要仪器  24-25
    2.1.3 电解体系  25
    2.1.4 电极过程的研究——循环伏安法  25-26
    2.1.5 后处理  26
    2.1.6 电解产物的测定方法  26-27
      2.1.6.1 定性分析——薄层层析法(TLC)  26
      2.1.6.2 定量分析——高效液相色谱法(HPLC)  26-27
    2.1.7 电极材料的选择  27-28
    2.1.8 电解槽和隔膜的选择  28
    2.1.9 Br~-/Br_2间接电氧化CDCA的基本原理  28-29
    2.1.10 电解装置示意图  29-30
  2.2 结果与讨论  30-39
    2.2.1 隔膜电解槽中的离子迁移图  30-31
    2.2.2 三种电极在两类电解体系中的循环伏安行为  31-32
    2.2.3 有无反应物CDCA时的循环伏安比较——以隔膜电解槽为例  32-34
    2.2.4 进一步的证实实验——以钛钌电极为例  34-35
    2.2.5 扫描速度的影响  35-36
    2.2.6 工厂中试  36-39
      2.2.6.1 阴极液的替换  36-37
      2.2.6.2 确定条件  37-39
  2.3 本章小结  39-40
第三章还原7K-LCA制备UDCA的研究  40-58
  3.1 材料与方法  40-47
    3.1.1 主要试剂  40-41
    3.1.2 主要仪器  41
    3.1.3 电解还原7-酮石胆酸  41-42
    3.1.4 隔膜电解槽中直接电还原7-酮石胆酸的基本原理  42
    3.1.5 间接电还原7-酮石胆酸的尝试  42-43
    3.1.6 催化转移加氢还原7-酮石胆酸  43
    3.1.7 定性和定量分析  43-44
    3.1.8 CTH试剂的选择  44-46
      3.1.8.1 反应溶剂的选择  44
      3.1.8.2 金属催化剂的选择  44-45
      3.1.8.3 有机金属碱的选择  45
      3.1.8.4 氢供体的选择  45-46
    3.1.9 催化加氢还原7K-LCA的基本原理  46-47
    3.1.10 催化氢化合成熊去氧胆酸的性能评价  47
    3.1.11 雷尼镍催化剂的制备  47
  3.2 结果与讨论  47-57
    3.2.1 7-酮石胆酸电解体系的循环伏安行为  47-49
    3.2.2 恒电流电解时电流大小对UDCA产率的影响  49-50
    3.2.3 无催化剂以硼氢化钾直接还原  50-51
    3.2.4 以铝镍合金为催化剂还原  51
    3.2.5 钯碳及钌碳催化还原熊去氧胆酸  51-52
    3.2.6 雷尼镍催化还原熊去氧胆酸  52-57
      3.2.6.1 TLC和HPLC图  52-53
      3.2.6.2 反应试剂影响  53-54
      3.2.6.3 搅拌转速对熊去氧胆酸产率的影响  54-55
      3.2.6.4 最佳反应条件地选择和优化——正交试验  55-56
      3.2.6.5 催化剂的后处理  56-57
  3.3 本章小结  57-58
第四章催化剂的表征和产物的结构鉴定  58-65
  4.1 主要仪器  58
  4.2 雷尼镍的扫描电镜表征  58-59
  4.3 反应后雷尼镍的热重分析  59-61
  4.4 柱层析  61
  4.5 重结晶  61
  4.6 红外光谱分析  61-63
  4.7 ~1H核磁共振分析  63-64
  4.8 ~(13)C核磁共振分析  64
  4.9 本章小结  64-65
结论和展望  65-66
参考文献  66-70
读硕期间发表论文  70-71
致谢  71-72

从鹅去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法研究

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