TWI698499B - 改質薑黃素及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一改質薑黃素及其製備方法。該改質薑黃素包括至少一改質薑黃素單體。該改質薑黃素單體由一薑黃素單體與一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物經過化學反應而製成,並且該改質薑黃素單體的結構末端具有一碳碳雙鍵結構。
Description
本發明涉及一化學染料技術領域,更具體地涉及一改質薑黃素及其製備方法。
薑黃素是從薑科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種化學成分,其中薑黃約含3%~6%,是植物界很稀少的具有二酮的色素,為二酮類化學物。由於薑黃素為橙黃色結晶粉末,味稍苦,不溶于水,是一種天然的黃色色素,因此在食品生產中主要用於腸類製品、罐頭、醬鹵製品等產品的著色。
此外,由於薑黃素本身著色效果明顯且不容易產生色變,目前已廣泛地用來作為食物或其他物質的著色劑以及染料。
然而,在傳統薑黃素的應用上,直接利用薑黃素單體來使其他物質進行著色與染色,經由一段時間的放置或其他物質洗滌後,該傳統薑黃素會容易從其他物質上脫離,造成其他物質的著色及染色效果降低,給該傳統薑黃素的染色應用帶來較大的影響。
本發明的一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中所述改質薑黃素中的改質薑黃素單體的結構末端具有一碳碳雙鍵結構,用於提高所述
改質薑黃素與其他物質之間的結合穩定性。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其能夠改善所述改質薑黃素的應用效果,以拓展所述改質薑黃素的應用領域。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中所述改質薑黃素是由一薑黃素與一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物產生化學反應而製成,使得所述改質薑黃素中的改質薑黃素單體的結構末端具有一碳碳雙鍵結構。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中所述改質薑黃素能夠與其他含有碳碳雙鍵的物質穩定地結合。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中在製備所述改質薑黃素的過程中,不影響所述改質薑黃素中原有薑黃素單體自身具有的特性,以確保所述改質薑黃素單體的染色效果。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中在製備所述改質薑黃素的過程中,需要預先保存一環氧基化合物上碳碳雙鍵的反應活性,以防破壞所述環氧基化合物上的碳碳雙鍵結構;與此同時,也能夠提高一薑黃素與一環氧基化合物之間的反應效率和反應的穩定性。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中在製備所述改質薑黃素的過程中,添加一催化劑,以增加一薑黃素與一環氧基化合物之間的反應速率。
本發明的另一目的在於提供一改質薑黃素及其製備方法,其中在製備所述改質薑黃素的過程中,維持一反應溫度範圍,使得一薑黃素單體與一環氧基化合物在所述反應溫度範圍內進行反應,以增加反應速率。
為了實現上述至少一發明目的或其他目的和優點,本發明提供了一改質薑黃素,包括至少一改質薑黃素單體,其中所述改質薑黃素由一薑黃素與一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物經過化學反應而製成,並且所述改質薑黃素單
體的結構末端具有一碳碳雙鍵結構。
在本發明的一些實施例中,所述具有碳碳雙鍵的環氧基化合物選自
一甲基丙烯酸縮水甘油酯、一丙烯酸縮水甘油酯、一巴豆酸縮水甘油酯、一衣康酸甲基縮水甘油酯、一馬來酸縮水甘油酯、一富馬酸縮水甘油酯、一衣康酸縮水甘油酯以及其他具有相同技術特徵的等效化合物中的一種或多種。
在本發明的一些實施例中,所述改質薑黃素用於著色或染色。
根據本發明的另一方面,本發明進一步提供了一改質薑黃素的製備方法,其特徵在於,包括以下步驟:
(i)配製一具有一開環化合物的薑黃素溶液,其中該薑黃素溶液包含一薑黃素單體和所述開環化合物;
(ii)配製一環氧基化合物溶液,其中該環氧基化合物溶液包括一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物;以及
(iii)添加該環氧基化合物溶液於該薑黃素溶液中,使得該環氧基化合物與該薑黃素單體之間發生化學反應,以生成一改質薑黃素單體,從而製成該改質薑黃素,其中該改質薑黃素單體具有以下結構通式:
其中:R1為或;
R2為-OH或;
R3為氫基或甲基;
R4為氫基或甲氧基;
R5為氫基或甲氧基。
在本發明的一些實施例中,所述步驟(iii)還包括步驟:
添加一催化劑於該薑黃素溶液中,其中該催化劑選自4-二甲氨基吡啶、三乙烯四胺、三苯基膦、1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯以及其他具有相似胺基結構的化合物中的一種或多種。
在本發明的一些實施例中,在所述步驟(i)中,將一薑黃素和該開環化合物溶解於一溶劑中,以配製出該具有開環化合物的薑黃素溶液,其中該溶劑選自無水四氫呋喃、無水二甲基甲醯胺、無水叔丁基甲基醚、無水丙酮、無水乙醇或其他無水有機溶劑中的一種或多種。
在本發明的一些實施例中,在所述步驟(ii)中,將該環氧基化合物溶解於該溶劑中,以配製出該環氧基化合物溶液。
在本發明的一些實施例中,該環氧基化合物選自一甲基丙烯酸縮水甘油酯、一丙烯酸縮水甘油酯、一巴豆酸縮水甘油酯、一衣康酸甲基縮水甘油酯、一馬來酸縮水甘油酯、一富馬酸縮水甘油酯、一衣康酸縮水甘油酯以及其他具有相同技術特徵的等效化合物中的一種或多種。
在本發明的一些實施例中,該開環化合物為一二甲基亞碸。
在本發明的一些實施例中,所述步驟(iii)還包括步驟:滴加該環氧基化合物溶液於該薑黃素溶液中,使得該環氧基化合物和該薑黃素單體充分反應。
在本發明的一些實施例中,所述步驟(iii)還包括步驟:維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度為20~120℃。
在本發明的一些實施例中,所述步驟(iii)還包括步驟:維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度為50~80℃。
在本發明的一些實施例中,所述的改質薑黃素的製備方法,還包括步驟:配製一抑制溶液,其中該抑制溶液包括一自由基聚合反應抑制劑;和
添加該抑制溶液於該環氧基化合物溶液,以通過該自由基聚合反應抑制劑來預先保存該環氧基化合物上碳碳雙鍵的反應活性。
在本發明的一些實施例中,該自由基聚合反應抑制劑選自一對苯二酚單甲醚、1,4-苯醌、1,1-二苯基-2-苦基肼自由基、硝基苯或其他具有相同技術特徵的等效化合物中的一種或多種。
通過對下文的描述和附圖的理解,本發明進一步的目的和優勢將得以充分體現。
本發明的此些和其他目的、特點和優勢,通過下述的詳細說明,附圖和權利要求得以充分體現。
A~D:步驟
a、b、c、d、e、f、ga、gb、gc、i、j、k、m、n、o:位置
圖1是根據本發明的一較佳實施例的一改質薑黃素的製備方法的流程示意圖。
圖2和圖3分別是根據本發明的上述較佳實施例所獲得的改質薑黃素中之一的1H-NMR圖譜和質譜儀圖譜的分析示意圖。
以下描述用於揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例,本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發明的基本原理可以應用於其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本發明的精神和範圍的其他技術方案。
本領域技術人員應理解的是,在本發明的揭露中,術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“頂”、“底”“內”、
“外”等指示的方位或位置關係是基於附圖所示的方位或位置關係,其僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此上述術語不能理解為對本發明的限制。
在本發明中,申請專利範圍和說明書中術語“一”應理解為“一個
或多個”,即在一個實施例,一個元件的數量可以為一個,而在另外的實施例中,該元件的數量可以為多個。除非在本發明的揭露中明確示意該元件的數量只有一個,否則術語“一”並不能理解為唯一或單一,術語“一”不能理解為對數量的限制。可以進一步理解,本說明書中使用的術語“包括”和/或“包含”指明所指的特徵、整體、步驟、操作、元素和/或組分的存在,但不排除一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元素和/或其他組分的存在或加入。
薑黃素為一種天然的黃色色度,因其本身著色效果明顯且不容易產生色變,目前已被廣泛地用來作為食物或其他物質的著色劑以及染料。然而,在傳統薑黃素的應用上,可直接利用該薑黃素單體來使其他物質進行著色與染色,但經過一段時間的放置或其他物質的洗滌後,該薑黃素單體會容易從其他物質上脫離下來,會造成其他物質的著色及染色效果降低。本領域技術人員應當理解,在該傳統薑黃素中通常存在三種薑黃素單體,該薑黃素單體為具有如下結構式(1)~(3)中的一種化合物:
其中,在結構式(1)和結構式(2)中,Me為甲基,也就是說,OMe為甲氧基。
值得注意的是,上述結構式(1)~(3)的化合物(即薑黃素單體)會同時存在于該傳統薑黃素中,其區別僅在於其所存在占比的比例不同:結構式(1)的薑黃素單體大約占比70%~80%;結構式(2)的薑黃素單體大約占比10%~20%;結構式(3)的薑黃素單體大約占比10%。
其中:在結構通式(4)中,R4為氫基或甲氧基;R5為氫基或甲氧基。
而在聚合領域中,已知使用具有兩個或多個不同碳碳雙鍵單體進行聚合反應,其在結合穩定上具有良好的表現。因此,為了提高薑黃素的應用效果,本發明提供了一改質薑黃素,使得所述改質薑黃素中的改質薑黃素單體的結構末端具有碳碳雙鍵結構,以提高所述改質薑黃素單體與其他物質之間的結合穩定性,進而使薑黃素能應用於各種需要染色的相關領域。
在本發明中,所述改質薑黃素單體由所述薑黃素單體和一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物之間發生化學反應而被生成,使得所述改質薑黃素單體的結構末端具有碳碳雙鍵結構,從而使所述改質薑黃素能夠與其他含有碳碳雙鍵的物質穩定地結合,以防所述改質薑黃素因長時間使用或被洗滌而脫離下來,
進而增強所述改質薑黃素的著色和染色效果。
本領域技術人員應當理解:由於所述改質薑黃素單體的結構末端具有碳碳雙鍵結構,而碳碳雙鍵在化學領域內屬於不飽和的化學鍵,能夠與其他的碳碳雙鍵或其他不飽和的化學鍵之間發生聚合反應,以形成更加穩定的化學鍵(即共價鍵),使得所述改質薑黃素單體與其他具有碳碳雙鍵結構的物質之間的作用力為共價鍵力;然而,由於該薑黃素單體本身的結構末端不具有碳碳雙鍵結構,使得該薑黃素單體無法與其他具有碳碳雙鍵結構的物質發生聚合反應,則該薑黃素單體僅能夠通過范德華力與其他物質結合,但是分子間的共價鍵力遠大于分子間的范德華力,所以所述改質薑黃素能夠與其他含有碳碳雙鍵的物質更加穩定地結合,以防所述改質薑黃素脫落。
具體地,所述改質薑黃素單體具有以下結構式(5),也就是所述改質薑黃素單體的結構通式(即所述改質薑黃素單體的化學式):
其中:R1為(簡稱I基)或(簡稱II基);
R2為-OH或(簡稱III基),其中R1為I基或II基,R3為氫基或甲基;
R3為氫基或甲基;R4為氫基或甲氧基;R5為氫基或甲氧基。
更具體地,所述改質薑黃素單體可通過該薑黃素單體與所述具有碳
碳雙鍵的環氧基化合物進行反應而被生成,所述具有碳碳雙鍵的環氧基化合物可以但不限於被實施為一甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidyl methacrylate,GMA),還可以被實施為其他具有碳碳雙鍵結構與環氧基鏈段的化合物,諸如丙烯酸縮水甘油酯(glycidyl acrylate)、巴豆酸縮水甘油酯(glycidyl crotonate)、衣康酸甲基縮水甘油酯(methyl glycidyl itaconate)、馬來酸縮水甘油酯(glycidyl maleate)、富馬酸縮水甘油酯(glycidyl fumarate)、衣康酸縮水甘油酯(glycidyl itaconate)或其他具有相同技術特徵之等效化合物。
值得注意的是,根據上述化學反應式(6),可生成具有如下列結構
式的化合物(均為所述改質薑黃素單體):化合物J1:在上述結構通式(5)中,R1為I基,R2為-OH,R3為甲基,R4為甲氧基,R5為甲氧基,則所述化合物J1的結構式1-1如下:
值得注意的是,為了不影響該薑黃素單體本身所具有的特性(如顏色特性、著色特性等等),本發明規劃的反應設計為:使所述具有碳碳雙鍵的環氧基化合物中的環氧基鏈段能夠與該薑黃素單體的苯環上的-OH產生加成反應,以生成所述改質薑黃素單體,使得所述改質薑黃素單體的結構末端具有碳碳雙鍵結構,以提高所述改質薑黃素的著色和染色效果。
根據本發明的另一方面,本發明進一步提供了所述改質薑黃素的一製備方法。如圖1所示,示出了根據本發明的一較佳實施例的所述改質薑黃素的製備方法,包括以下步驟:
(A)配製一薑黃素溶液,其中所述薑黃素溶液包含一薑黃素單體。
更具體地,將一傳統薑黃素溶解於一溶劑中以配製出所述薑黃素溶液,使得所述薑黃素溶液包含該薑黃素單體,其中該薑黃素單體選自具有所述結構式(1)~(3)所組成的薑黃素單體組中的一種或多種,以使該薑黃素單體溶解於該溶劑內,使得該薑黃素單體更容易與其他物質進行化學反應。
值得注意的是,所述溶劑可以但不限於被實施為無水有機溶劑,用於溶解薑黃素單體和具有碳碳雙鍵的環氧基化合物。優選地,所述溶劑為無水四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF),以增強該薑黃素單體的溶解效果。應當理解,所述溶劑還可以被實施為無水二甲基甲醯胺(Dimethylformamide,DMF)、無水叔丁基甲基醚(tert-butyl methyl ether)、無水丙酮(acetone)、無水乙醇(ethanol)或其他與該四氫呋喃具有相同技術特徵的等效化合物,以達到同樣的效果。
(B)配製一環氧基化合物溶液,其中所述環氧基化合物溶液包括一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物。
更具體地,將該具有碳碳雙鍵的環氧基化合物溶解於一溶劑中,以配製出所述環氧基化合物溶液,其中所述環氧基化合物溶液包括該具有碳碳雙鍵的環氧基化合物,使得該環氧基化合物更容易與其他物質進行反應。應當理解,在所述步驟(B)中的溶劑與所述步驟(A)中的所述溶劑保持一致,以避免因加入新的溶劑而影響後續的提純等處理。
應當理解,該具有碳碳雙鍵的環氧基化合物為具有碳碳雙鍵結構與環氧基鏈段之化合物,其包含(但不限於)甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、巴豆酸縮水甘油酯、衣康酸甲基縮水甘油酯、馬來酸縮水甘油酯、富馬酸縮水甘油酯、衣康酸縮水甘油酯或其他具有相同技術特徵之等效化合物。
(C)添加一開環化合物於所述薑黃素溶液。
更具體地,要使該具有碳碳雙鍵結構的環氧基化合物中的環氧基鏈段能夠與其他單體產生反應,則需要先行針對該環氧基化合物進行開環反應,使得該環氧基化合物的該環氧基鏈段產生開環現象,從而使該環氧基化合物可以與該薑黃素單體進行反應。因此,在本發明所提供的所述改質薑黃素的製備方法中,需要添加所述開環化合物於所述薑黃素溶液中,使得當所述環氧基化合物溶液與所述薑黃素溶液混合後,該環氧基化合物在所述開環化合物的作用下首先進行開環反應,接著開環後的該環氧基化合物與該薑黃素單體進行反應。應當理解,在本發明的一些其他實施例中,所述開環化合物也可以被添加至所述環氧基化合物溶液中,以達到同樣的開環效果。
值得注意的是,所述開環化合物可以但不限於被實施為二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide,DMSO)。應當理解,所述開環化合物也可以被實施為其他與該二甲基亞碸具有相同技術特徵的等效化合物,以使該環氧基化合物的該環氧基鏈段產生開環現象。
值得注意的是,所述步驟(C)可以與所述步驟(A)同步進行,以
配製出具有該開環化合物的所述薑黃素溶液,使得所述薑黃素溶液中同時存在所述薑黃素單體和該開環化合物。
(D)添加所述環氧基化合物溶液於所述薑黃素溶液,使得所述環氧基化合物與所述薑黃素單體之間發生化學反應,以生成所述改質薑黃素單體。
更具體地,將所述環氧基化合物溶液緩慢地滴加至所述薑黃素溶液中,以充分混合所述環氧基化合物溶液和所述薑黃素溶液而形成所述混合溶液,使得所述混合溶液中的所述環氧基化合物與所述薑黃素單體之間發生化學反應,以生成所述改質薑黃素。
應當理解,所述環氧基化合物與所述薑黃素單體之間的反應時間根據實驗條件來調整和確定,在本發明中不做限制。
本領域技術人員應當理解,所述製備方法中的所述步驟(A)和所述步驟(B)不分先後次序,也就是說,所述步驟(A)可以在所述步驟(B)完成之前執行;或者所述步驟(A)也可以在所述步驟(B)完成之後執行;或者同步執行所述步驟(A)和所述步驟(B)。
在本發明的所述較佳實施例中,所述製備方法的所述步驟(C)還包括添加一催化劑於所述薑黃素溶液之步驟。
具體地,為了增加反應物的反應活性,在本發明的所述製備方法中進一步添加一催化劑,以增加該薑黃素單體與該環氧基化合物之間的反應速率。
優選地,所述催化劑為一4-二甲氨基吡啶(4-dimethylaminopyridine,DMAP)。應當理解,所述催化劑還可以被實施為三乙烯四胺(Triethylenetetramine,TETA)、三苯基膦(Triphenylphosphine,TPP)、1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene,DBU)或其他具有相似胺基結構的化合物,以達到同樣的催化效果。
應當理解,該催化劑和該開環化合物一樣,可以在所述步驟(A)中,
直接被添加以配製出所述薑黃素溶液;也可以在所述步驟(A)完成之後,單獨地被添加至所述薑黃素溶液中,在本發明中不做限制。
進一步地,所述製備方法的所述步驟(D)還包括步驟:維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度於一反應溫度範圍內,使得該環氧基化合物與該薑黃素單體在所述反應溫度範圍內進行反應。
更具體地,在本發明的所述較佳實施例中,所述反應溫度範圍為20~120℃,以維持整個反應的效率和穩定性,也就是說,通過維持所述混合溶液的溫度在所述反應溫度範圍內,使得一薑黃素單體與一環氧基化合物在所述反應溫度範圍內進行反應,以增加反應速率和穩定性。應當理解,若所述混合溶液的溫度過高,則所述具有碳碳雙鍵結構的環氧基化合物極易被觸發以發生自由基聚合反應,從而降低所述改質薑黃素的生成效率。
優選地,所述反應溫度範圍為50~100攝氏度。
更優選地,所述反應溫度範圍為50~80攝氏度。
值得注意的是,為了防止該環氧基化合物中的碳碳雙鍵結構失去活性,也就是說為了保留該環氧基化合物中的碳碳雙鍵結構,在本發明中利用一自由基聚合反應抑制劑來抑制該環氧基化合物中碳碳雙鍵結構的活性,以提高該薑黃素單體與該環氧基化合物之間的反應效率和反應的穩定性。換句話說,在製備所述改質薑黃素的過程中,需要利用該自由基聚合反應抑制劑來預先保存一環氧基化合物上碳碳雙鍵的反應活性,以防破壞所述環氧基化合物上的碳碳雙鍵結構。
應當理解,該自由基聚合反應抑制劑包含(但不限於)對苯二酚單甲醚(mono-methyl ether hydroquinone,MEHQ)、1,4-苯醌(1,4 benzoquinone,BQ)、1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl Free Radical,DPPH Free Radical)、硝基苯(nitrobenzene)或其他具有相同技術特徵之等效化合物。
更具體地,所述製備方法還包括步驟:配製一抑制溶液,其中所述抑制溶液包括一自由基聚合反應抑制劑;和添加該抑制溶液於所述環氧基化合物溶液,以通過該自由基聚合反應抑制劑來預先保存該環氧基化合物上碳碳雙鍵的反應活性。
針對本發明的所述較佳實施例的所述改質薑黃素的製備方法,以催化劑的有無、開環化合物的有無、反應溫度範圍的選擇、自由基聚合反應抑制劑的有無為變數進行分組實驗,舉例地:
實驗1:將2.0g的薑黃素溶解於20mL之無水THF溶劑(即無水四氫呋喃溶劑)中,以配製成該薑黃素溶液,並將該薑黃素溶液置於一反應器內備用;將2.2g的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)溶解於20mL的無水THF溶劑,以配製成所述環氧基化合物溶液,並將所述環氧基化合物溶液置於一滴加管中備用;將該滴加管中的所述環氧基化合物溶液在1小時內緩慢滴入該反應器內,並將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於20~50℃,使得該環氧基化合物與該薑黃素單體在20~50℃內進行反應48小時,使其充分反應。
實驗2:實驗2的製備過程和條件基本上與上述實驗1相同,除了將0.95g該4-二甲氨基吡啶加入盛有所述薑黃素溶液的該反應器中,使得該4-二甲氨基吡啶溶解於所述薑黃素溶液中以外,其他步驟均與上述實驗1相同。
實驗3:實驗3的製備過程和條件基本上與上述實驗1相同,除了將0.5mg的對苯二酚單甲醚溶於1.0mL的四氫呋喃溶劑,以配製成該抑制溶液,接著秤取3.2g的該抑制溶液並添加至所述環氧基化合物溶液中以外,其他步驟均與上述實驗1相同。
實驗4:實驗4的製備過程和條件基本上與上述實驗1相同,除了將10mL該二甲基亞碸加入盛有所述薑黃素溶液的該反應器中,使得該二甲基亞碸
溶解於所述薑黃素溶液中以外,其他步驟均與上述實驗1相同。
實驗5:實驗5的製備過程和條件基本上與上述實驗4相同,除了將0.95g該4-二甲氨基吡啶加入盛有所述薑黃素溶液的該反應器中,使得該4-二甲氨基吡啶溶解於所述薑黃素溶液中以外,其他步驟均與上述實驗4相同。
實驗6:實驗6的製備過程和條件基本上與上述實驗5相同,除了將0.5mg的對苯二酚單甲醚溶於1.0mL的四氫呋喃溶劑,以配製成該抑制溶液,接著秤取3.2g的該抑制溶液並添加至所述環氧基化合物溶液中以外,其他步驟均與上述實驗5相同。
實驗7:實驗7的製備過程和條件基本上與上述實驗1相同,除了維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度於50~80℃以外,其他步驟均與上述實驗1相同。
實驗8:實驗8的製備過程和條件基本上與上述實驗2相同,除了維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度於50~80℃以外,其他步驟均與上述實驗2相同。
實驗9:實驗9的製備過程和條件基本上與上述實驗3相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於50~80℃以外,其他步驟均與上述實驗3相同。
實驗10:實驗10的製備過程和條件基本上與上述實驗4相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於50~80℃以外,其他步驟均與上述實驗4相同。
實驗11:實驗11的製備過程和條件基本上與上述實驗5相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於50~80℃以外,其他步驟均與上述實驗5相同。
實驗12:實驗12的製備過程和條件基本上與上述實驗6相同,除了將
該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於50~80℃以外,其他步驟均與上述實驗6相同。
實驗13:實驗13的製備過程和條件基本上與上述實驗1相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於80~120℃以外,其他步驟均與上述實驗1相同。
實驗14:實驗14的製備過程和條件基本上與上述實驗2相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於80~120℃以外,其他步驟均與上述實驗2相同。
實驗15:實驗15的製備過程和條件基本上與上述實驗3相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於80~120℃以外,其他步驟均與上述實驗3相同。
實驗16:實驗16的製備過程和條件基本上與上述實驗4相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於80~120℃以外,其他步驟均與上述實驗4相同。
實驗17:實驗17的製備過程和條件基本上與上述實驗5相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於80~120℃以外,其他步驟均與上述實驗5相同。
實驗18:實驗18的製備過程和條件基本上與上述實驗6相同,除了將該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度維持於80~120℃以外,其他步驟均與上述實驗6相同。
本領域技術人員應當理解,在本發明中,反應物的起始反應濃度(即起始用量)並不是本發明的重點,並且實施例中所採用的反應物的起始用量僅為示例性地,還可以是其他任意用量,在本發明中不再贅述。
值得一提的是,為了測定實驗中是否獲得了所述改質薑黃素單體,需要對實驗中獲得的生成產物進行核磁共振分析(1H-NMR圖譜分析)和質譜儀分析(質譜儀圖譜分析)。應當理解,所述1H-NMR圖譜可以通過一核磁共振儀(諸如NMR,Ascend TM 400MHz,Bruker供售)來獲取;所述質譜儀圖譜可以通過一液相層析串聯式質譜儀(諸如UPLC/Q-TOF/MAS,DIONEX UltiMate 3000,Bruker供售)來獲取。
在本發明的所述較佳實施例中,如圖2所示,示出了根據本發明的所述製備方法所獲得的一改質薑黃素單體的1H-NMR圖譜分析結果。由圖2所示的所述1H-NMR圖譜分析可知:該薑黃素單體(Curcumin)確實可以通過所述製備方法轉換成具有碳碳雙鍵結構的所述改質薑黃素單體(Curcumin GMA deribative)。由1H-NMR圖譜可知,該薑黃素單體(Curcumin)可在a、b、c、d、e、f、k的位置監測到訊號;而該環氧基單體(GMA)可在i、j、ga、gb、gc的位置監測到訊號;而所述改質薑黃素單體(Curcumin GMA deribative)可在a、b、c、d、e、f、k、i、j、m、n、o的位置監測到訊號。從上述結果可知該環氧基單體上代表環氧基的
ga、gb、gc均會轉變成薑黃素單體苯環上OH基m、n、o,說明該環氧基單體的環氧基部位,有與該薑黃素苯環上的OH基進行反應。化合物J1~J18均可透過此NMR結構說明該環氧基單體上之環氧基確實有和薑黃素單體苯環上之OH基進行反應。而所述改質薑黃素單體的其他結構則因為檢測的數值過小無法準確判讀,需要進一步使用質譜儀圖譜來分析。
進一步地,如圖3所示,示出了根據本發明的所述製備方法所獲得的所述改質薑黃素單體的質譜儀圖譜分析結果。由圖3所示的所述質譜儀圖譜分析可知:該薑黃素單體(369.1、339.1)確實可轉換成具有碳碳雙鍵結構之所述改質薑黃素單體(單邊取代511.2、481.2;雙邊取代653.3、623.3)。換句話說,由上述1H-NMR圖譜的分析結果與所述質譜儀圖譜的分析結果可證實通過本發明的所述製備方法所獲得的所述改質薑黃素單體為具有所述結構式5的所述化合物。
然而,本發明因反應物(薑黃素單體)屬於混合物,故通過所述製備方法所合成的結果亦屬於混合物,造成其他結構則因為檢測的數值過小而無法準確判讀,但是可證明在此反應過程中,不同化學結構的薑黃素單體、所述改質薑黃素會同時存在。
本領域的技術人員應理解,上述描述及附圖中所示的本發明的實施例只作為舉例而並不限制本發明。本發明的目的已經完整並有效地實現。本發明的功能及結構原理已在實施例中展示和說明,在沒有背離所述原理下,本發明的實施方式可以有任何變形或修改。
A~D:步驟
Claims (16)
- 一改質薑黃素,其包括至少一改質薑黃素單體,其中所述改質薑黃素單體由一薑黃素單體與一具有碳碳雙鍵的環氧基化合物經過化學反應而製成,並且所述改質薑黃素單體的結構末端具有一碳碳雙鍵結構。
- 如請求項1所述的改質薑黃素,其中所述具有碳碳雙鍵的環氧基化合物選自一甲基丙烯酸縮水甘油酯、一丙烯酸縮水甘油酯、一巴豆酸縮水甘油酯、一衣康酸甲基縮水甘油酯、一馬來酸縮水甘油酯、一富馬酸縮水甘油酯、以及一衣康酸縮水甘油酯。
- 如請求項1~4中任一所述的改質薑黃素,其中所述改質薑黃素用於著色或染色。
- 如請求項6所述的改質薑黃素的製備方法,其中,所述步驟(iii)還包括步驟:添加一催化劑於該薑黃素溶液中,其中該催化劑選自4-二甲氨基吡啶、三乙烯四胺、三苯基膦、以及1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯。
- 如請求項6所述的改質薑黃素的製備方法,其中,在所述步驟(i)中,將一薑黃素和該開環化合物溶解於一溶劑中,以配製出該具有開環化合物的薑黃素溶液,其中該溶劑選自無水四氫呋喃、無水二甲基甲醯胺、無水叔丁基甲基醚、無水丙酮、無水乙醇。
- 如請求項7所述的改質薑黃素的製備方法,其中,在所述步驟(ii)中,將該環氧基化合物溶解於該溶劑中,以配製出該環氧基化合物溶液。
- 如請求項9所述的改質薑黃素的製備方法,其中,該環氧基化合物選自一甲基丙烯酸縮水甘油酯、一丙烯酸縮水甘油酯、一巴豆酸縮水甘油酯、一衣康酸甲基縮水甘油酯、一馬來酸縮水甘油酯、一富馬酸縮水甘油酯、以及一衣康酸縮水甘油酯。
- 如請求項6所述的改質薑黃素的製備方法,其中,該開環化合物為一二甲基亞碸。
- 如請求項6~11中任一所述的改質薑黃素的製備方法,其中,所述步驟(iii)還包括步驟:滴加該環氧基化合物溶液於該薑黃素溶液中,使得該環氧基化合物和該薑黃素單體充分反應。
- 如請求項6~11中任一所述的改質薑黃素的製備方法,其中,所述步驟(iii)還包括步驟:維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度為20~120℃。
- 如請求項6~11中任一所述的改質薑黃素的製備方法,其中,所述步驟(iii)還包括步驟:維持該環氧基化合物和該薑黃素單體之間的反應溫度為50~80℃。
- 如請求項6~11中任一所述的改質薑黃素的製備方法,還包括步驟:配製一抑制溶液,其中該抑制溶液包括一自由基聚合反應抑制劑;以及添加該抑制溶液於該環氧基化合物溶液,以通過該自由基聚合反應抑制劑來預先保存該環氧基化合物上碳碳雙鍵的反應活性。
- 如請求項15所述的改質薑黃素單體的方法,其中,該自由基聚合反應抑制劑選自一對苯二酚單甲醚、1,4-苯醌、1,1-二苯基-2-苦基肼自由基、硝基苯。
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