紫罗兰酮的合成方法
『壹』 紫罗兰酮的原理
α和β体可利抄用其衍生物袭的溶解性质不同分离。β-紫罗兰酮的缩氨基脲溶解度极小,可用于分离提纯β体。母液中的粗α-紫罗兰酮缩氨基脲可用稀硫酸使它转回成酮,再变成肟进行纯化。α -紫罗兰酮肟冷却到低温时析出结晶,而β-紫罗兰酮的肟则为油状物,借此得以分离。
α和β体也可利用其亚硫酸氢钠加成物的性质不同分开,即β体的加成物在水蒸气蒸馏时分解,故可蒸出β体,留下的是α体加成物,可用碱处理再生成α体;或者将亚硫酸氢钠加成物溶液以食盐饱和,使α体加成物沉淀,而β体加成物则留在溶液中,分别再生得α和β-紫罗兰酮。
紫罗兰酮可用柠檬醛与丙酮在碱性条件下缩合,得到假性紫罗兰酮,如用路易斯酸或80%磷酸处理,主要得到动力学产物α-紫罗兰酮;如用强酸,例如浓硫酸和在较剧烈条件下处理,则得热力学产物β-紫罗兰酮。α-紫罗兰酮用于香料,β-紫罗兰酮用于合成维生素A。
其合成分为全合成和半合成,半合成从柠檬醛出发和丙酮进行反应生成假性紫罗兰酮,再环化合成紫罗兰酮。全合成由小分子出发合成紫罗兰酮。
『贰』 β-紫罗兰酮的用途来源
一种极其重要的香料,用于皂用香精,也是合成维生素A的原料。
存在于紫罗兰等多种植物中。由柠檬醛与丙酮在稀苛性碱溶液中缩合,再用硫酸或磷酸环化而制得。
『叁』 β-紫罗兰酮生物合成及调控研究进展
β-紫罗兰酮作为一类环化异戊二烯,在植物中具有多种生物活性,如抗菌、抗病毒和抗肿瘤等。它是植物挥发性有机化合物(VOCs)的一种,属于萜类化合物,存在于植物的叶、花、果实、种仁等结构中。β-紫罗兰酮具有抗癌、抗菌抗炎、抗微生物和降血脂等对人体健康的有益效果。它是一种由13个碳组成的酮类化合物,具有一个单环萜类骨架,具有淡黄色或黄色的颜色,在常温下以液体形式存在,具有紫罗兰的花香香味。
β-紫罗兰酮在生物体内外表现出强大的抗癌活性,可以通过抑制细胞增殖和调节3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMGCoA)还原酶来在肝癌发生过程中显示出良好的预防作用。它具有抗增殖和抗氧化潜力,可以有效改善肺部癌变。此外,β-紫罗兰酮还可以抑制大鼠由7,12-二甲基苯并蒽(DMBA)引发的乳腺癌。它还具有良好的抗菌效果,并可以作为诱饵来吸引昆虫,通过使用其作为信息素来吸引昆虫,可减少农药使用,实现环保型生产。
β-紫罗兰酮存在于含有类胡萝卜素的植物中,主要由类胡萝卜素裂解产生。其合成途径主要由CCD酶基因参与类胡萝卜素裂解。转录因子参与调控β-紫罗兰酮合成,如WRKY、MYB、NAC、MADS等家族参与生命活动,如应激反应、新陈代谢和激素诱导等。植物中β-紫罗兰酮的合成途径和调控机制正在受到研究,基因工程技术可用于改良β-紫罗兰酮的合成。通过过表达关键酶基因、基因敲除或RNA干扰等手段,可以改良植物中β-紫罗兰酮的合成。β-紫罗兰酮的异源合成依赖于其前体β-胡萝卜素的降解,已成功在大肠杆菌和酵母菌中进行异源合成,未来可进一步改进代谢工程策略。
随着高通量测序技术和以CRISPR/Cas9等基因组编辑技术的改进发展,发现并鉴定植物中β-紫罗兰酮生物合成的特异性调控因子及分子调控网络成为可能。植物中β-紫罗兰酮的释放与类胡萝卜素生物合成和降解基因的表达量高低有明显的相关关系,但有关β-紫罗兰酮合成和降解的分子调控机制少有报道。随着现代生物学手段的应用,β-紫罗兰酮的研究将取得更多进展。
『肆』 香精与香料(54)—紫罗兰酮(ionone)
探索紫罗兰酮的秘密:天然与合成的魅力
紫罗兰酮,这一来自类胡萝卜素的神奇分子,拥有α和β两种独特的异构体,它们在自然界中悄然绽放,如紫罗兰、桂花和鸢尾草的芬芳中留下了深刻的印记。α-紫罗兰酮以卓越的抗癌特性闻名,而β-紫罗兰酮则在香气世界的调和中起着决定性作用,它广泛用于化妆品、洗涤剂等日常产品中,其安全性和合法性备受青睐。
- 自然之源: 紫罗兰酮起源于类胡萝卜素的降解,其中,桂花、鸢尾草和精油中的β-紫罗兰酮尤其珍贵,它们共同构建了这些花卉的独特香气。
- 化学结构与应用: 以C13H20O的化学结构示人,CAS号79-76-5的紫罗兰酮,不仅作为香料和香水的基石,还因其抗癌和化痰的功效,被用于医学领域,尽管天然来源有限且成本高昂,合成途径成为主要来源。
- 合成策略: 从柠檬醛和丙酮的化学合成开始,假性紫罗兰酮的生成涉及羟醛缩合和酸催化环化,催化剂的选择影响着最终得到的是香堇酮的哪种异构体。天然途径中,β-胡萝卜素的氧合酶BCO2,扮演着将β-胡萝卜素转化为β-紫罗兰酮的关键角色,这在抗氧化和抗癌研究中具有重要意义。
紫罗兰酮的代谢路径并非单一,如蒎烯可能转化为紫罗兰酮,但这一过程尚待进一步研究。OR51E2嗅觉受体在检测挥发性物质时,对紫罗兰酮的敏感性高,尤其在前列腺中的表达,可能揭示了它与前列腺癌的关系。
抗癌的神秘力量
β-紫罗兰酮的药理作用远不止于此,它通过OR51E2受体激活,对细胞增殖、凋亡和炎症反应产生显著影响。例如,它在前列腺癌和黑素细胞增殖上的抑制作用,以及对视网膜色素细胞的影响,预示着其在癌症治疗中的潜在价值。
OR51E2在前列腺癌中的表达变化,与疾病进展紧密相连,而其在视网膜和皮肤细胞中的存在,揭示了紫罗兰酮的多面性。β-紫罗兰酮通过复杂的机制,如钙离子浓度的调控,展现了其在抗肿瘤和细胞信号传导中的作用。
未来研究新方向
对β-紫罗兰酮的深入研究,如其与HMG CoA还原酶的互动,可能揭示出新的化学预防策略。它与洛伐他汀的协同作用,不仅降低了胆固醇水平,还可能减少斯达汀药物的副作用。尽管α-紫罗兰酮的效应存在争议,但Sanz的研究表明,它可能是OR51E2的激动剂,其剂量效应值得进一步探讨。
总的来说,紫罗兰酮,特别是β-紫罗兰酮,不仅是个美妙的香气源泉,更是一个具有潜力的药物分子。其多效性与复杂作用机制,为未来的医学研究提供了丰富的探索空间。随着对其结构活性关系的深入理解,紫罗兰酮无疑将为人类健康带来新的可能。参考文献[1-5],让我们共同期待这一天然宝藏在医疗领域绽放的更多光彩。
『伍』 香味剂的香料分类
以植物性天然香料为原料,经化学反应深度加工制得的香料产品称为半合成香料。由于这类香料的制备过程只涉及有限的化学反应,因此其工艺过程较经济、简单,优势比较明显。目前半合成香料的品种已有150多种。
以下是几种重要的半合成香料制法:
(1) 以松节油合成α-松油醇 ;
(2) 以柠檬桉叶油合成羟基香茅醛 ;
(3) 以山苍子油合成紫罗兰酮 ;
(4) 以丁香油合成香兰素 。 合成香料是以石油化工、煤化工得到的基本有机化工产品为原料,经过一系列进一步复杂化学反应得到的香性物质。由于天然来源产品受地理环境、气候、季节,时间等多方面限制,资源有限,根本满足不了市场需求,因此通过化学反应得到的合成香料其应用逐渐扩大,目前已有500多种商业化品种。
许多合成香料的品种在化学结构上与一些天然香料很类似,因此,这些合成香料的名称也在一定程度上与天然香料相近,如麝香-T,二氢茉莉酮等。
典型的合成香料有以下几类:
(1) 烃类香料:主要是萜烯类化合物,如月桂烯。
(2) 醇类香料:脂肪醇、芳香醇,萜醇等,如:2-己烯醇,苯乙醇 ,橙花醇。
(3) 醛类香料:脂肪醛、芳香醛,萜醛等,如:壬醛 ,香兰素,香茅醛。
(4)酮类香料:如甲基壬基酮,对甲基苯乙酮,香芹酮,二氢茉莉酮等。
(5)酯类香料:如甲酸戊酯,乙酸异戊酯,苯甲酸苄酯等。
(6)酚类及醚类香料:如丁香酚,二苯醚等。
(7)其他合成香料 。
『陆』 甲基紫罗兰酮的介绍
甲基紫罗兰酮是一种很珍贵的香料。有六种异构体。并有顺式和反式异构体及旋光异构体。成为混合物而存在于合成产品中。淡黄到黄色液体。具有柔和的紫罗兰香气。用于配制许多种香精,特别是紫罗兰型和百合花型等香精和香水。由柠檬醛与甲基乙基甲酮缩合后环化而制得。