[發明專利]一種電催化氧化制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法

有效

• 申請號: 202011577124.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112609203B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王建國;李隨勤;鐘興;賀佳輝
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C25B3/23
• 分類號: C25B3/23;C25B3/07
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發明涉及一種電催化氧化制取7α?甲基?19?醛基?4?雄甾烯?3,17?二酮的方法，具體為：采用H型電解槽進行反應，在陽極室，將金屬氧化物催化劑作為工作電極，以7α?甲基?17,19?二羥基?4?雄甾烯?3?酮為反應底物溶解在混合溶劑中作為陽極液，并加入氮氧自由基作為媒質；在陰極室，鉑片作為對電極，以弱堿性溶液作為陰極液，在恒溫水浴中進行電催化氧化反應，反應結束加入有機溶劑萃取，得到有機萃取液，取有機層減壓蒸餾得到7α?甲基?19?醛基?4?雄甾烯?3,17?二酮。本發明的電催化氧化反應過程條件溫和，綠色無污染，原料轉化率高，7α?甲基?19?醛基?4?雄甾烯?3,17?二酮選擇性較好，收率高，相對于貴金屬催化劑，本發明使用的過渡金屬氧化物催化劑成本低，避免稀有貴金屬的消耗。

技術領域

本發明涉及一種甾體激素藥物產品的合成方法，屬于精細化工生產技術領域，特別涉及一種電催化氧化制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法。

背景技術

7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮是合成米勃龍、替勃龍等高效甾體激素的關鍵中間體。米勃龍、替勃龍產品兼具孕激素、雌激素和雄激素活性，在治療婦女更年期綜合癥，防止婦女絕經后骨質丟失療效顯著。1986年，N. P. van Vleit等人報道了一種用瓊斯（Jones）試劑作為氧化劑，氧化合成7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮方法，但該氧化劑在反應過程中會將19位的羥基過氧化為羧酸，約占原料的8%左右，此步反應文獻報道的收率也只有60%左右，收率有待提高（Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 1986, 105: 111-115）。因此，尋找溫和、高效的氧化劑是解決過氧化的唯一途徑。多年來，很多研究學者開發出Collins試劑、氯鉻酸吡啶鹽（PCC）試劑、重鉻酸吡啶鹽（PDC）試劑等，對醇類的氧化均表現出良好的活性和選擇性（Springer Science + Business Media, Inc., 2006: 1-82;Tetrahedron Letters, 1975, 16(31): 2647-2650; Canadian Journal of Chemistry,1996, 74: 1852-1856）。2010年，潘高峰等人以7α-甲基-17,19-二羥基-4-雄甾烯-3-酮為原料，二氯甲烷為溶劑，PCC為氧化劑合成了7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮，并探索出該反應的最佳反應條件為7α-甲基-17,19-二羥基-4-雄甾烯-3-酮、二氯甲烷和PCC氧化劑的投料比為20 g : 250 mL : (60-65) g；反應溫度為23 ℃-27 ℃，反應3小時，質量收率為85%（廣州化工, 2010, 38: 71-72, 79）。然而，以上制備方法都使用了化學氧化劑，反應時間較長，產物選擇性低，污染環境等問題。尋找環境更友好的綠色生產工藝已成為目前精細化工合成的研究重點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種電催化氧化7α-甲基-17,19-二羥基-4-雄甾烯-3-酮制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法，工藝過程綠色環保，生產工藝簡單，催化劑成本低，反應效率高，收率高，生產周期短。

所述的一種電催化氧化制取7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮的方法，其特征在于由恒電流儀控制反應電流，采用H型電解槽進行反應，陰極室和陽極室容積均為20-100 mL，兩個電極室由離子交換膜隔開，在陽極室，將金屬氧化物催化劑作為工作電極，以7α-甲基-17,19-二羥基-4-雄甾烯-3-酮為反應底物溶解在混合溶劑中作為陽極液，并加入一定量氮氧自由基作為媒質；在陰極室，鉑片作為對電極，0.1-1.0 mol/L的弱堿性溶液作為陰極液，在恒溫水浴中在溫度為20-60℃、電流為50-1000 mA，槽電壓為1-10 V，進行電催化氧化反應0.5-20小時，反應結束后，反應液冷卻，加入合適的有機溶劑萃取，得到有機萃取液，取有機層減壓蒸餾得到7α-甲基-19-醛基-4-雄甾烯-3,17-二酮，其反應方程式如下：

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