CN103788052A - 一种维生素e醋酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种维生素E醋酸酯的制备方法，以直链型有机胺、卤化锌和卤化氢为催化剂，2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇反应生成生育酚，再与醋酐发生酯化反应，得到维生素E醋酸酯。本发明所述的制备方法步骤简单，条件温和，催化剂可重复利用，副产物少，所得产品纯度和收率均高于现有技术，适宜推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种维生素E醋酸酯的制备方法，属于有机合成领域。
背景技术
维生素E的主要商品化形式是维生素E醋酸酯及其它衍生物，其主要由生育酚合成制备。工业上生育酚的合成基于三甲基氢醌和异植物醇、植醇或其衍生物的缩合。反应如图1所示。
生育酚的工业化缩合过程一般在无水条件下，在卤化锌、卤化氢催化体系中由2,3,5-三甲基氢醌和异植物醇缩合，反应过程中需要消耗大量的卤化锌，而且重复利用困难，转化率低，生成的维生素E醋酸酯中有副产物2,3,5-三甲基氢醌二醋酸酯、一醋酸酯、以及色环闭合不完全等副产物，严重影响了合成的收率和品质。还有工业化生产中用2,3,5-三甲基氢醌二醋酸酯在溴化锌和溴化氢催化剂作用下合成维生素E醋酸酯，反应体系也是无水环境，溴化锌的重复利用需要消耗大量能源。还有用聚全氟链烯烃磺酸为催化剂，在苯或甲苯有机溶剂中合成生育酚，催化剂使用昂贵，溶剂一般有毒、有害。也有专利报到缩合酯化步骤同时进行，并引入少量的水，收率和产品质量有所提高，但同时也存在氯化锌能耗大，其中水相中色素和杂质难于去除 等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种维生素E醋酸酯的制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案。
一种维生素E醋酸酯的制备方法，以直链型有机胺、卤化锌和卤化氢为催化剂，2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇反应生成生育酚，生育酚再与醋酐发生酯化反应，得到维生素E醋酸酯。
上述维生素E醋酸酯的制备方法，具体包括如下步骤：
1）向反应溶剂中加入2,3,5-三甲基氢醌和由直链型有机胺、卤化锌和卤化氢组成的催化剂，在氮气保护下，将混合液搅拌加热至反应溶剂的沸点，保持温度，将异植物醇在2-2.5h内匀速滴入至混合液中，反应1-1.5h；
2）对步骤1）反应结束后的混合液进行水洗涤，并将洗涤液经油水分离器分液，水相回收利用，有机相蒸馏去除溶剂；
3）向步骤2）蒸馏去除溶剂后的有机相中加入乙酸酐，氮气保护下，140℃酯化反应3小时；
4）回收步骤3）未反应的乙酸酐，水洗并在140℃下常压蒸馏，釜底即为维生素E醋酸酯粗品。
在上述制备过程中，步骤2）中分液后的水相含有卤化锌，无需处理即可将水相直接作为下一次维生素E醋酸酯制备中步骤1）的催化剂添加到反应溶剂中，并在滴加异植物醇的同时，利用油水分离器回收水分，从而实现催化剂的再利用，提高催化剂的使用效率和降低生产成本。
在上述制备方法中，所述2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇的摩尔比为1：1-1.2；所述反应溶剂是由烷烃和水组成的两相体系，所述烷烃为正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷中的一种或两种以上。所述烷烃与2，3,5-三甲基氢醌质量比2:1。
所述卤化锌与2,3,5-三甲基氢醌的摩尔比为0.7-0.8:1；所述直链型有机胺、卤化锌和卤化氢的质量比为1-2：70-75：1-3；
所述直链型有机胺选自正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正奎胺、正十一胺、正十二胺、正十三胺、正十四胺中一种或两种以上。
所述卤化锌为氯化锌或/和溴化锌。
所述卤化氢为稀盐酸或/和氢溴酸，优选氢溴酸。
本发明一方面通过在现有催化剂基础上添加有机胺，并调整催化剂各组分用量比，促使2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇在两相反应溶剂中更易朝着生成生育酚的方向进行，有效减少了反应副产物，有利于提高产品收率；另一方面通过对洗涤液进行两相分离解决了合成过程中卤化锌回收难的问题，并将分液后的水相作为催化剂，实现重复利用的目的。
本发明所述的维生素E醋酸酯的制备方法，其能够在两相反应介质中进行，步骤简单，条件温和，催化剂可重复利用，副产物少，所得产品纯度和收率均高于现有技术，适宜推广。
附图说明
图1为工业生育酚的合成路线示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
在配备搅拌器、温度计、油水分离器、冷凝管、氮气输入口和等压滴定漏斗的2L的四口瓶中，加入600g的正戊烷，300g的2,3,5-三甲基氢醌，6g的正十三胺和200g的氯化锌，加入5mL质量分数为31%的盐酸，在氮气保护下搅拌升温至36℃，在2个小时等压匀速滴入605g的异植物醇，滴加完毕，保温1小时，加入100mL的水洗涤，向洗涤液中加入正丁醇，萃取，再经油水分离器分液，含氯化锌的水相留待下一步利用，有机相蒸馏去溶剂，然后加入200g乙酸酐，在氮气保护下于140℃酯化反应3小时，回收未反应的乙酸酐，水洗并在140℃下常压蒸馏，釜底即为维生素E醋酸酯粗品， 含量为90%，收率为96%。
实施例2
在配备搅拌器、温度计、油水分离器、冷凝管和氮气输入口等压滴定漏斗的2L的四口瓶中，加入600g的正己烷，300g的三甲基氢醌，6g的正十三胺、上述实施例1中含氯化锌的水相，补加40g的氯化锌，加入5mL氢溴酸（质量分数30%），在氮气保护下搅拌升温至98℃回流，在2.5个小时内等压匀速滴入605g的异植物醇，一边滴加，一边利用油水分离器回收混合液中的水分，滴加完毕，回流保温1小时，加入100mL的水洗涤，向洗涤液中加入正丁醇，萃取，再经油水分离器分液，水相为无色溶液，油相再用水洗涤，合并两次水相留待下一步利用，有机相蒸发去溶剂，然后加入200g乙酸酐，在氮气保护下于140℃酯化反应3小时，回收未反应的乙酸酐，水洗并在140℃下常压蒸馏，釜底即为维生素E醋酸酯粗品，含量为93.8%，收率为98.2%。
实施例3
在配备搅拌器、温度计、油水分离器、冷凝管和氮气输入口等压滴定漏斗的2L的四口瓶中，加入600g的正庚烷，300g的三甲基氢醌，6g的正十三胺和上述实施例2中合并后的含有氯化锌的水相，补加20g的氯化锌，加入5mL氢溴酸（质量分数30%），在氮气保护下搅拌升温至98℃回流，在2.5个小时等压匀速滴入605g的异植物醇，一边滴加，一边回收水分，滴加完毕，保温1小时，加入100mL的水洗涤，向洗涤液中加入正丁醇，萃取，再经油水分离器分液，含氯化锌的水相留待下一步利用，有机相蒸馏去溶剂，然后加入200g乙酸酐，在氮气保护下于140℃酯化反应3小时，回收未反应的乙酸酐，水洗并在140℃下常压蒸馏，釜底即为维生素E醋酸酯粗品，含量为92.5%，收率为97.3%。
实施例4
在配备搅拌器、温度计、油水分离器、冷凝管和氮气输入口等压滴定漏斗的2L的四口瓶中，加入600g的正辛烷，300g的三甲基氢醌，6g的正十三胺和上述实施例3中含氯化锌的水相，加入5mL氢溴酸（质量分数30%），在氮气保护下搅拌升温至127℃回流，在2.5个小时等压匀速滴入605g的异植物醇，一边滴加，一边回收水分，滴加完毕，保温1小时，加入100mL的水洗涤，向洗涤液中加入正丁醇，萃取，再经油水分离器分液，含氯化锌的水相留待下一步利用，有机相蒸馏去溶剂，然后加入200g乙酸酐，在氮气保护下于140℃酯化反应3小时，回收未反应的乙酸酐，水洗并在140℃下真空蒸馏，釜底即为维生素E醋酸酯粗品，含量为92.6%，收率为97.8%。
实施例5
将实施例4中含氯化锌的水相回收作为催化剂，重复实施例3方法，得到维生素E醋酸酯的含量为93.5%，收率为98.3%。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种维生素E醋酸酯的制备方法，其特征在于，以直链型有机胺、卤化锌和卤化氢为催化剂，2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇反应生成生育酚，所得生育酚再与醋酐发生酯化反应，得到维生素E醋酸酯。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）向反应溶剂中加入2,3,5-三甲基氢醌和由直链型有机胺、卤化锌和卤化氢组成的催化剂，在氮气保护下，将混合液搅拌加热至反应溶剂的沸点，保持温度，将异植物醇在2-2.5h内匀速滴入至混合液中，反应1-1.5h；
2）对步骤1）反应结束后的混合液进行水洗涤，并将洗涤液经萃取、油水分离器分液，水相回收利用，有机相蒸馏去除溶剂；
3）向步骤2）去除溶剂后的有机相中加入乙酸酐，氮气保护下，140℃酯化反应3小时；
4）回收步骤3）未反应的乙酸酐，水洗并在140℃下常压蒸馏，釜底即为维生素E醋酸酯粗品。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将步骤2）中所述水相作为步骤1）中的催化剂添加到反应溶剂中，并在滴加异植物醇的同时，利用油水分离器回收水分。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述反应溶剂是由烷烃和水组成的两相体系，且烷烃与2,3,5-三甲基氢醌质量比2:1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇的摩尔比为1：1-1.2。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述卤化锌与2,3,5-三甲基氢醌的摩尔比为0.7-0.8:1。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述直链型有机胺、卤化锌和卤化氢的质量比为1-2：70-75：1-3。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述直链型有机胺为正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正奎胺、正十一胺、正十二胺、正十三胺、正十四胺中一种或两种以上。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述卤化锌为氯化锌或/和溴化锌。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述卤化氢为稀盐酸或/和氢溴酸。
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