硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其製法和用途的製作方法

2023-12-08 06:02:31 1

專利名稱：硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其製法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其製法和用途。
背景技術：
硒作為人體必需的微量元素，具有許多重要的生理功能，與人體的健康密切相關。研究表明，硒具有抗癌、抗炎、維護心血管健康、增進男性生殖功能、增強人體免疫力、抗衰老等作用。現在已知的與缺硒有關的人類疾病有40餘種，包括癌症、腦心血管疾病、糖尿病、肝病、甲狀腺素失衡等。美國及日本醫學界對硒的臨床研究證明硒對癌症、高脂質血症、動脈硬化、白內障、風溼病、過敏性體質等都具有很高的防治效果。因此要保持人體健康，預防有關疾病，就應當有充足的硒攝入，特別是在當今癌症等諸多疾病無特效良藥的時候，通過攝取足夠的硒來預防各種疾病的發生顯得尤為重要。
世界上有40多個國家和地區屬低硒地帶，其土壤硒含量遠低於正常水平，如挪威、瑞典、芬蘭、蘇格蘭、法國、瑞士、德國、匈牙利、加拿大、阿根廷、澳大利亞、紐西蘭、日本、美國西部和東北部等，這些地區糧食中的硒含量遠遠不能滿足人們的營養需要。我國也有72％縣市屬缺硒地區，因而補硒的需求迫切且廣泛。世界衛生組織訂定的人體日攝入量為50-200μg，超過750μg則引起中毒，於是如何解決補硒問題同時避免中毒成為關鍵。為滿足缺硒國家人民的硒營養需要，各國在富硒食品開發中做了大量卓有成效的工作。目前，國際上已開發使用的有機硒蛋氨酸(美國)、富硒酵母、富硒蘑菇、富硒茶、富硒麥芽、富硒藻類(德國)、富硒蛋等。其中硒蛋氨酸和富硒酵母都被製成硒補充藥物。由於富硒農產品可通過生物轉化降低硒毒性，為補硒提供了安全的途徑。因此，在中國農科院召開的有關富硒食品的開發研討會上，我國醫學、營養學、食品學和農學等專家強調指出，硒與人體健康有直接關係，開發富硒農產品、藥品勢在必行。
大蒜是硒的良好食物來源，它本身含硒14μg/100g大蒜。大蒜的重要生理活性也是提高免疫力、清除體內的活性氧自由基，與硒的作用一致，有協同增效作用。因此設法生成富硒大蒜，是生產富硒農產品的最佳選擇之一。
研究證明，大蒜具有強的抗菌消炎作用，能抗血小板聚集，抗動脈粥樣硬化，還具有抑制重金屬毒性、降低膽固醇、防止心血管疾病、抗癌等功能。國外科學家在高硒培養條件下生產出了富硒大蒜，實驗研究發現這種大蒜在乳腺癌動物模型中的防癌作用強於普通大蒜，攝入發現大蒜中的硒可保持含硒酶的完全活性功能。大蒜中的硒是以硒多糖的形式結合，具有很強的消除自由基的能力。富硒大蒜不會造成人體內硒化合物的過度累積，毒性甚微，因而是理想的補硒食品。我國是世界大蒜種植第一大國，產量佔世界的1/4。據統計，全國種蒜面積約12萬公傾，總產量達54萬噸，年出口9萬噸以上，出口量佔世界第4位。報載」嘉定白蒜有望成為創匯最多的農產品」(新民晚報99，12，23)。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物及其製法，將硒代嗎啉、硒代嗎啉衍生物用作植物富硒劑，而獲得富硒農產品。
本發明提供的技術方案是通式為RN/Se的硒代嗎啉及其衍生物，式中R選自H、烷基、烯烴基或醯基R1CO、膦酸脂取代烴基，其中R1為H、烷基、烯烴基、Ph、m-ClC6H4、芳基或芳脂基。
上述化合物的製備方法，以硒和硼氫化鉀反應製得硒氫化鉀，然後與氮芥鹽酸鹽反應，從反應混合物中收集生成物-硒代嗎啉。
本發明還可將硒代嗎啉與滷代烴在50-150℃下反應從反應混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
將硒代嗎啉與R1COX反應，從反應混合物中收集生成物-醯基硒代嗎啉。
將硒代嗎啉與R』CHO、(RO)2POH起Mannich反應，從反應混合物中收集生成物膦酸脂取代烴基嗎啉 式中，R、R』代表烴基。
本發明還提供了上述烴基硒代嗎啉的另一種製備方法，以N，N-雙(2-乙基)烴胺和硒氫化鈉反應，從反應混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
本發明所提供的化合物用作植物富硒劑，尤其是用作大蒜的富硒劑可獲得富硒農產品。將硒代嗎啉及其衍生物施用於大蒜，可使大蒜中硒含量提高十倍以上。例如，在實際應用中，施用本發明的大蒜含硒量蒜葉536.8μg/100g，蒜頭159μg/100g。
具體實施例方式
實施例1500ml三口瓶中，加入7.9g(0.10mol)硒和6.0g(0.11mol)硼氫化鉀，通氮氣加入無水乙醇100ml攪拌加熱直至為無色液，冷至室溫，加入4.4g(0.11mol)氫氧化納，然後滴加含17.8g(0.10mol)氮芥鹽酸鹽的200ml無水乙醇溶液，滴加完後回流4hr。反應混合物冷卻過濾，蒸除溶劑，殘留物減壓蒸餾，收集61-63℃/7mmHg餾分，得7.5g無色液體硒代嗎啉，產率50.0％。
實施例2100ml三口瓶中，加入硒代嗎啉0.9g(6mmol)，1-溴十一酸1.6g(6mmol)，溶於30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，分批加入1.25g(6.1mmol)二環己基碳二亞胺，約10min加完，冰浴下攪拌30min後，於室溫繼續攪拌4hr。反應完後，過濾，用溶劑洗滌固體，用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，乾燥，蒸除溶劑，粗產品經無水乙醇重結晶，得2.08g白色固體4-(1-溴十一醯基)硒代嗎啉，產率87.3％。m.p.70-72℃。
實施例3100ml三口瓶中，加入甲酸0.75ml(20mol)，硒代嗎啉3.0g(20mmol)，溶於30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，將4.1g(20mmol)二環己基碳二亞胺，分批加入反應液中，約經10min加完，繼續在冰浴下攪拌30min後，於室溫繼續攪拌4hr。生成的白色固體二環己基脲經過濾除取，用少量二氯甲烷洗滌，濾液用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，乾燥，蒸除溶劑。得3.24g無色液體4-甲醯基硒代嗎啉，產率91.0％。
實施例4100ml三口瓶中，加入冰乙酸0.6g(10mol)，硒代嗎啉1.5g(10mmol)，溶於30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，將2.1g(10mmol)二環己基碳二亞胺，分批加入反應液中，攪拌30min後，移去冰浴，於室溫繼續攪拌4hr。反應完畢，過濾，固體用溶劑洗三次，濾液和洗液合併，用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，乾燥後蒸除溶劑，得1.69g無色液體4-乙醯基硒代嗎啉，產率88.0％。
實施例5100ml三口瓶中，加入順丁烯二酸0.6g(5.2mol)，硒代嗎啉1.5g(10mmol)，溶於30ml乙酸乙酯中，冰鹽浴冷卻，分批將2.1g(10mmol)二環己基碳二亞胺加入反應液中，加完後於0℃反應30min，移去冰浴，於室溫反應4hr。反應完後，過濾，用少量溶劑洗，濾液用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，乾燥，蒸除溶劑。粗產品用無水乙醇重結晶，得2.19g白色固體4，4』-丁烯二醯基雙硒代嗎啉，產率57.6％。m.p.112-114℃。
實施例6100ml三口瓶中，加入硒代嗎啉0.9g(6mmol)，1-溴十一酸1.6g(6mmol)，溶於30ml二氯甲烷中，冰鹽浴冷卻下，分批加入1.25g(6.1mmol)二環己基碳二亞胺，約10min加完，冰浴下攪拌30min後，於室溫繼續攪拌4hr。反應完後，過濾，用溶劑洗滌固體，濾液用稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液洗至中性，乾燥，蒸除溶劑.粗產品用無水乙醇重結晶，得2.08g白色固體4-(1-溴十一醯基)硒代嗎啉，產率87.3％，m.p.70-72℃。
實施例7100ml三口瓶中，加入硒代嗎啉3.0g(20mmol)，氯仿20ml，通氣，攪拌加入吡啶3.3ml(41mmol)，冰鹽浴冷卻下，滴加含苯甲醯氯2.4ml(20.7mmol)的氯仿溶液20ml，滴完後，於室溫攪拌12hr。反應混合物加入2N的鹽酸20ml，劇烈攪拌後反應分層，分出有機層，然後用NaHCO3水溶液(3×3ml)，水洗至中性。用無水硫酸鎂乾燥，蒸除溶劑，粗產品用無水乙醇重結晶，得4.73g白色固體4-苯甲醯基硒代嗎啉，產率93.1％，m.p.68-70℃。
實施例8用10mmol鄰氯苯甲醯氯按實施例7所述方法製備，得2.67g白色針狀固體4-鄰氯苯甲醯基硒代嗎啉，產率92.5％，m.p.118-120℃。
實施例9用30mmol丙醯氯按實施例7所述方法製備，蒸除溶劑，得黃色油狀物，以矽膠G為吸附劑，乙酸乙酯為淋洗劑經加壓柱層析，得到5.5g無色液體4-丙醯基硒代嗎啉，產率89.0％。
實施例10用10mmol丙烯醯氯按實施例7所述方法製備，蒸除溶劑，粗產品以矽膠G為吸附劑，氯仿為淋洗劑經加壓柱層析，得到1.74g淺黃色油狀液體4-丙烯醯基硒代嗎啉，產率85.8％。
實施例11用10mmol肉桂醯氯按實施例7所述方法製備，得到2.52g白色固體4-肉桂醯基硒代嗎啉，產率90.0％，m.mp.96-98℃。
實施例12在氮氣保護下，0.8g(10.1mmol)硒粉和0.7g(13.0mmol)硼氫化鉀混合於100ml三口瓶，加入無水乙醇20ml，加熱回流直至反應液冰鹽浴冷卻下，分批加入卻混合物變為無色透明液，然後滴加1.9g(10.4mmol)N，N-雙(2-氯乙基)烯丙胺的無水乙醇溶液20ml，回流反應4hr，反應完畢，過濾，蒸除溶劑，得到固狀物，加入100ml氯仿，50ml水溶解，分出氯仿層，水洗，無水硫酸鎂乾燥；過濾蒸除氯仿，得到黃褐色油狀物，以矽膠(100-200)作吸附劑，氯仿作淋洗劑進行柱層析，得到0.7g無色油狀液體N-烯丙基硒代嗎啉，產率36.5％。
實施例13在氮氣保護下，100ml三口瓶中加入1.5g(10mmol)硒代嗎啉，2.1g(15mmol)無水碳酸鈉，無水乙醇20ml，然後緩慢滴加含溴丙烯1，0ml(11.5mmol)的無水乙醇10ml，加熱回流2hr，冷卻過濾，蒸除溶劑，粗產物以矽膠G作吸附劑，以氯仿∶乙酸乙酯1∶3為淋洗劑經加壓柱層析得到1.47g無色油狀液體N-烯丙基硒代嗎啉，產率77.4％。
實施例14稱取2.0g(10.1mmol)N，N-雙(2-氯乙基)正丁胺按實施例12所述方法製備，粗產物以矽膠G為吸附劑，氯仿作淋洗劑經加壓柱層析，得到0.72g無色液體N-正丁基硒代嗎啉，產率34.6％。
實施例15稱取1.37g(10mmol)正溴丁烷實施例13所述方法製備，粗產物以矽膠G為吸附劑，氯仿作淋洗劑經加壓柱層析，得到1.53g無色液體N-正丁基硒代嗎啉，產率74.3％。
實施例16在氮氣保護下，100ml三口瓶中，加入1.5g(10mmol)硒代嗎啉，1-溴十二烷2.5g(10mmol)，無水碳酸鉀2.0g(14.5mmol)，加熱至100℃反應4hr，反應完畢加入氯仿溶解，過濾，蒸除溶劑，得固體，用無水乙醇重結晶，得2.3g白色粉狀固體N-十二烷基硒代嗎啉，產率72.3％，m.p.163-165℃。
實施例17在氮氣保護下，100ml三口瓶中加入1.5g(10mmol)硒代嗎啉，1-溴十四烷2.8g(10.1mmol)，無水碳酸鉀2.0g(14.5mmol)，加熱至100℃反應4hr，反應完畢加入氯仿溶解，濾出固體，蒸除溶劑，所得粗產物經無水乙醇重結晶，得2.6g白色固體N-十四烷基硒代嗎啉，產率75.1％，m.p.179-180℃。
實施例18在250ml三口瓶中加入0.2mol二乙基亞磷酸脂，0.8mol三聚甲醛和0.2mol硒代嗎啉，加入100ml無水乙醇作溶劑，在攪拌下緩緩升溫至65-70℃，反應3小時，停止加熱，減壓蒸去溶劑，得N-膦酸脂取代亞甲基硒代嗎啉，收率87％。
權利要求
1.通式為 的硒代嗎啉及其衍生物，式中R選自H、烷基、烯烴基或醯基R1CO、膦酸脂取代烴基，其中R1為H、烷基、烯烴基、Ph、m-ClC6H4、芳基或芳脂基。
2.權利要求1所述化合物的製備方法，以硒和硼氫化鉀反應製得硒氫化鉀，然後與氮芥鹽酸鹽反應，從反應混合物中收集生成物-硒代嗎啉。
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵是將硒代嗎啉與滷代烴在50-150℃下反應，從反應混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
4.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵是將硒代嗎啉與R1COX反應，從反應混合物中收集生成物-醯基硒代嗎啉。
5.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵是將硒代嗎啉與R』CHO、(RO)2POH起Mannich反應，從反應混合物中收集生成物膦酸脂取代烴基嗎啉。
6.權利要求1所述烴基硒代嗎啉的製備方法，以N，N-雙(2-乙基)烴胺和硒氫化鈉反應，從反應混合物中收集生成物-烴基硒代嗎啉。
7.權利要求1所述化合物用作植物富硒劑。
全文摘要
本發明涉及一種通式為RN
文檔編號C05G3/00GK1336372SQ0112838
公開日2002年2月20日 申請日期2001年8月30日 優先權日2001年8月30日
發明者徐漢生, 吳軍, 胡利明, 劉秀芳 申請人:武漢大學