83-67-0/可可堿的制備方法

概述^[1]

可可堿（theobromine），學名3,7-二甲基黃嘌呤（3,7-dimethylxanthine），具有利尿、心肌興奮、血管舒張、平滑肌松弛等作用；其在食品加工中用作苦味劑，同時也廣泛應用于生化研究、藥物合成等。目前生產可可堿的方法主要有兩種，一種是從可可豆或可可豆殼中抽提而得。另一種是以一甲基脲和氰乙酸為起始原料，經縮合反應、環合反應、亞硝化反應、還原反應、酰化反應、閉環反應、甲基化反應、兩次重結晶而獲得可可堿產品。

合成方法^[1]

可可堿的合成方法，包括以下步驟:

(a）以咖啡因：水合腫為1∶30~40的摩爾比計，稱取咖啡因、水合肚，二者混合后，在110~120℃條件下，反應12~16小時，冷卻，過濾；

(b)濾餅干燥后，用水溶解，在低溫條件下加入濃硫酸、亞硝酸鈉進行脫氨基處理，再用堿溶液調至pH值為中性后，冷卻、過濾、洗滌，即得到可可堿。

其中b步工序所說的低溫優選0~5℃；所說的濾餅干燥時的溫度優選80～90℃，干燥時間優選2-4小時。

制備方法^[1]

方法一:

將咖啡因5.0克(25.7mmol)、水合駢溶液48.3克(771.9 mmol，濃度為80%)依次加入容器中，加裝回流冷凝管，攪拌升溫至118℃，保溫反應12小時，然后冷卻、過濾。將濾餅在鼓風干燥箱中90℃干燥2小時，然后將得到的產物溶于50ml水中。置其于容器中，攪拌，冰水浴降溫至0°C。向溶液中加入濃硫酸（98%)2ml，在0℃下緩慢加入亞硝酸鈉，至反應液可使淀粉碘化鉀試紙變藍。用30%氫氧化鈉水溶液，調節PH值為中性，冷卻至室溫，過濾。用10ml水洗滌濾餅，將濾餅在鼓風干燥箱中90℃干燥4小時，得目標產物可可堿2.2.克，收率47.4%。

方法二:

將咖啡因10.0克(51.5mmol)、水合阱溶液112.8克(1802.9 mmol，濃度為80%)依次加入250ml四口燒瓶中，加裝回流冷凝管，攪拌升溫至115℃，保溫反應14小時，冷卻、過濾。將濾餅干燥后，將得到的產物溶于100ml水中。置于容器中，攪拌，冰水浴降溫至3℃，加入濃硫酸(98%) 4ml，在3℃下緩慢加入亞硝酸鈉，至反應液可使淀粉碘化鉀試紙變藍，用30%氫氧化鈉水溶液，調節PH值為中性，冷卻至室溫，過濾，用20ml水洗滌濾餅，將濾餅干燥，得目標產物可可堿4.2克，收率45.3%。

方法三:

將咖啡因20.0克(103.0mmol)、水合阱溶液257.5克(4118.8 mmol，濃度為80%)依次加入500ml四口燒瓶中，加裝回流冷凝管，攪拌升溫至110℃，保溫反應16小時，冷卻、過濾。將濾餅在鼓風干燥箱中80℃干燥3小時，然后將得到的產物溶于200ml水中，置于500ml四口燒瓶中，機械攪拌，冰水浴降溫至5℃，加入濃硫酸(98%)8ml，在5℃下緩慢加入亞硝酸鈉，至反應液可使淀粉碘化鉀試紙變藍，用30%氫氧化鈉水溶液，調節PH值為中性，冷卻至室溫，過濾，用40ml水洗滌濾餅，將濾餅在鼓風干燥箱中90℃干燥4小時，得目標產物可可堿8.6克，收率46.3%。

參考資料

[1]劉健, 劉暉, 韓志杰,等. 一種可可堿的合成方法:, 2012.