CN110862362B - 一种d-泛解酸内酯的精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种D‑泛解酸内酯的精制方法，所述方法包括如下步骤：将比旋度＞‑45.0°的D‑泛解酸内酯粗品与乙酸乙酯混合，加热充分溶解后，控制温度在20～30℃条件下加入比旋度为‑45.0°～‑50.7°的D‑泛解酸内酯晶种，再缓慢降温至5～10℃，保温结晶，过滤，收集晶体。本发明提供的D‑泛解酸内酯的精制方法具有原料易得、条件环境友好安全、反应时间短、溶剂可回收、步骤简单等优点，且所得产品晶体大，均匀，比旋度可达‑49.5°～‑50.5°，纯度可达98.0％，极具工业化利用价值。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种D-泛解酸内酯精制方法。
背景技术
D-泛解酸内酯是一种有机化学品，可以由手性拆分DL-泛解酸内酯得到。D-泛解酸内酯多用于合成D-泛醇、D-泛酸钙、D-泛醇乙醚等。
现有技术提供多种对DL-泛解酸内酯的拆分方法。例如，在培养基中培养尖孢镰孢菌，在培养后的尖孢镰孢菌与底物混合，水解得到D-泛解酸，内酯化获得D-泛解酸内酯。再例如，用手性试剂与DL-泛解酸内酯形成复盐，利用复盐在溶剂中的溶解度不同，将D-体和L-体的复盐分离，然后通过化学处理，得到D-体的泛解酸内酯，继而回收L-体泛解酸内酯和拆分试剂。一般而言，拆分D L-泛解酸内酯的手性拆分试剂有奎宁、番木鳖碱、麻黄素等有机生物碱。
然而，现有的类拆分方法都存在得到D-泛解酸内酯光学纯度不够的问题，需要精制得到合格的D-泛解酸内酯来进行使用。现有的D-泛解酸内酯精制方法多采用毒性较高、环境不友好的有机溶剂，且所得产品的光学纯度不能满足高水准要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种环保、高效的获得高品质D-泛解酸内酯的精制方法。
具体而言，本发明提供了一种D-泛解酸内酯的精制方法，包括如下步骤：将比旋度＞-45.0°的D-泛解酸内酯粗品与乙酸乙酯混合，加热充分溶解后，控制温度在20～30℃条件下加入比旋度为-45.0°～-50.7°的D-泛解酸内酯晶种，再缓慢降温至5～10℃，保温结晶，过滤，收集晶体。
本发明提供的方法针对的待精制不合格D-泛解酸内酯主要是指光学纯度不符合要求的粗品。具体而言，D-泛解酸内酯的比旋度一般在-45.0°～-50.7°的范围内，本发明针对的不合格D-泛解酸内酯是指比旋度＞-45.0°的粗品，当其比旋度＞0时，精制效果更好。本发明针对的不合格D-泛解酸内酯粗品优选是以DL-泛解酸内酯为原料进行拆分所得，因此粗品中存在比旋度达到+40°、+45°或+50°的杂质，此时采用本发明提供的方法进行精制效果更佳。
本发明采用毒性低、效率高的乙酸乙酯作为溶剂对D-泛解酸内酯进行精制。本发明优选所述乙酸乙酯的质量百分浓度为90～99％，更优选为95％。为了在节约原料用量、绿色环保的基础上实现最优的精制效果，本发明优选所述乙酸乙酯与D-泛解酸内酯粗品的投料质量比为0.2～0.3:1，如0.2:1；当乙酸乙酯用量不足时，将影响精制效果，导致产品比旋度达不到要求。
为了实现短时间内溶解达到溶液清澈，本发明所述加热充分溶解的温度为65～75℃，更优选为70℃。加热充分溶解后，可以加入活性炭过滤，以便于除去杂质，使溶液在后续步骤高效、快速地结晶。
本发明采用梯度降温的方式，在溶液溶清后，先控制温度在20～30℃条件下加入D-泛解酸内酯晶种，再缓慢降温至5～10℃，保温结晶，可以确保所得D-泛解酸内酯晶体大、均匀，尤其是控制其比旋度在-49.5°～-50.5°的最佳范围内。所述保温结晶的时间一般为3～5个小时，即可获得理想的晶体产品。
本发明在结晶时可以加入一定量的D-泛解酸内酯晶种，所述晶种采用比旋度合格的D-泛解酸内酯即可，优选采用比旋度为-49.5°～-50.7°的D-泛解酸内酯。
为了提高产物的收率，本发明提供的方法可以在一次结晶的基础上，利用一次结晶所得的母液进行二次结晶。具体而言，所述方法还可以包括：收集晶体后，将过滤所得的一次结晶母液继续缓慢降温至-5～0℃，保温进行二次结晶，收集所得晶体。与一次结晶类似地，所述保温结晶的时间一般为3～5个小时，即可获得理想的晶体产品。为了快速、高效结晶，并得到大而均匀的高品质晶体，优选在过滤所得的一次结晶母液中可以加入所述D-泛解酸内酯晶种，再继续缓慢降温，进行二次结晶。经过二次结晶后，将两次结晶收集所得的晶体合并即可。
上述一次结晶和二次结晶后，得到D-泛解酸内酯湿品，干燥后即可得到合格D-泛解酸内酯。
本发明提供的方法采用乙酸乙酯，结晶所得母液浓缩回收乙酸乙酯后，乙酸乙酯可去前工段萃取，也可继续套用精制，而得到的旋光近似0的母液去前拆分段继续套用。因此，所述方法还可以包括：将二次结晶所得的母液浓缩，回收利用乙酸乙酯；和/或，从二次结晶所得母液中回收乙酸乙酯后，所得产物作为原料拆分制备D-泛解酸内酯。
与现有技术相比，本发明提供的方法使用的是低毒趋向无毒的乙酸乙酯为溶剂，由于无论是化学拆分还是生物酶拆分DL-泛解酸内酯都存在拆分后D-泛解酸内酯的提取问题，而提取时采用乙酸乙酯为萃取剂具有多方面的的优势，如果后续步骤接着使用乙酸乙酯为溶剂精制，可以减少多种溶剂的使用，而且精制后的母液回收的乙酸乙酯不用处理可以直接去提取工段继续提取D-泛解酸内酯，并且此类溶剂趋向无毒且可以浓缩回收后可继续使用，节约了溶剂回收精馏设备的投资。本发明提供的D-泛解酸内酯的乙酸乙酯溶液结晶方法，过程易控，操作简便，所得产品晶体大，均匀，比旋度可达-49.5°～-50.5°，纯度可达98.0％，极具工业化利用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但是不应也不能构成对本发明的限制。
实施例1
本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的精制方法，具体步骤为：
(1)向干净的500ml单口瓶中，依次加入95％乙酸乙酯20g，比旋度为+40°D-泛解酸内酯100g搅拌均匀后升温至70℃溶清后加0.5g活性炭过滤，过滤液开始搅拌降温至20℃后加0.5g合格D-泛解酸内酯后开始缓慢梯度降温至10℃，保温结晶4h后过滤得到物料56g，白色结晶颗粒，比旋度为49.6°，干燥失重1.8％；
(2)过滤后母液加0.5gD-泛解酸内酯后继续降温至-5℃，保温结晶4h后过滤得到物料26g，白色结晶颗粒，比旋度为49.9°，干燥失重2.1％，收率约80-82％；
(3)母液回收乙酸乙酯后回前工序当DL-泛解酸内酯套用，回收得到乙酸乙酯往上工段萃取D-泛解酸内酯使用。
实施例2
本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的精制方法，具体步骤为：
(1)向干净的500ml单口瓶中，依次加入90％乙酸乙酯20g，比旋度为+40°D-泛解酸内酯100g，搅拌均匀后升温至70℃溶清后加0.5g活性炭过滤，过滤液开始搅拌降温至20℃后加0.5g合格D-泛解酸内酯后开始缓慢梯度降温至10℃，保温结晶4h后过滤得到物料45g，白色结晶颗粒，比旋度为50.1°，干燥失重1.8％；
(2)过滤后母液加0.5gD-泛解酸内酯后，继续降温至-5℃，保温结晶4h后过滤得到物料15g，白色结晶颗粒，比旋度为50.5°，干燥失重1.9％，收率约60-62％；
(3)母液回收乙酸乙酯后回前工序当DL-泛解酸内酯套用，回收得到乙酸乙酯往上工段萃取D-泛解酸内酯使用。
实施例3
本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的精制方法，具体步骤为：
(1)向干净的500ml单口瓶中，依次加入95％乙酸乙酯30g，比旋度为+40°D-泛解酸内酯100g，搅拌均匀后升温至70℃，溶清后加0.5g活性炭过滤，过滤液开始搅拌降温至20℃后加0.5g合格D-泛解酸内酯后开始缓慢梯度降温至10℃，保温结晶4h后过滤得到物料46g，白色结晶颗粒，比旋度为49.9°，干燥失重1.8％；
(2)过滤后母液加0.5gD-泛解酸内酯后继续降温至-5℃，保温结晶4h后过滤得到物料20g，白色结晶颗粒，比旋度为50.2°，干燥失重2.0％。收率约65-67％；
(3)母液回收乙酸乙酯后回前工序当DL-泛解酸内酯套用，回收得到乙酸乙酯往上工段萃取D-泛解酸内酯使用。
实施例4
本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的精制方法，具体步骤为：
(1)向干净的500ml单口瓶中，依次加入95％乙酸乙酯20g，比旋度为+40°D-泛解酸内酯100g，搅拌均匀后升温至70℃溶清后加0.5g活性炭过滤，过滤液开始搅拌降温至20℃后，加0.5g合格D-泛解酸内酯后开始缓慢梯度降温至10℃，保温结晶4h后过滤得到物料57g，白色结晶颗粒，比旋度为50°，干燥失重1.8％；
(2)过滤后母液加0.5gD-泛解酸内酯后继续降温至-5℃保温结晶4h后过滤得到物料27g，白色结晶颗粒，比旋度为49.6°，干燥失重2.1％。收率约80-82％；
(3)母液回收乙酸乙酯后回前工序当DL-泛解酸内酯套用，回收得到乙酸乙酯往上工段萃取D-泛解酸内酯使用。
实施例5
本实施例提供了一种D-泛解酸内酯的精制方法，具体步骤为：
(1)向干净的500ml单口瓶中，依次加入95％乙酸乙酯10g，比旋度为+40°D-泛解酸内酯100g，搅拌均匀后升温至70℃溶清后加0.5g活性炭过滤，过滤液开始搅拌降温至20℃后，加0.5g合格D-泛解酸内酯后开始缓慢梯度降温至10℃，保温结晶4h后过滤得到物料66g，白色结晶颗粒，比旋度为43.9°，干燥失重1.8％；
(2)过滤后母液加0.5gD-泛解酸内酯后继续降温至-5℃保温结晶4h后过滤得到物料26g，白色结晶颗粒，比旋度为46.2°，干燥失重2.2％。收率约86-88％，但是其中有未合格的产品；
(3)母液回收乙酸乙酯后回前工序当DL-泛解酸内酯套用，回收得到乙酸乙酯往上工段萃取D-泛解酸内酯使用。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，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D-泛解酸内酯的精制方法，其特征在于，包括如下步骤：将比旋度＞0°的D-泛解酸内酯粗品与乙酸乙酯混合，加热充分溶解后，控制温度在20～30℃条件下加入比旋度为-45.0°～-50.7°的D-泛解酸内酯晶种，再缓慢降温至5～10℃，保温结晶，过滤，收集晶体；
其中，所述D-泛解酸内酯粗品是由DL-泛解酸内酯经拆分得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乙酸乙酯的质量百分浓度为90～99％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述乙酸乙酯的质量百分浓度为95％。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述乙酸乙酯与D-泛解酸内酯粗品的投料质量比为0.2～0.3:1。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述加热充分溶解的温度为65～75℃。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，加热充分溶解后，加入活性炭过滤，将所得滤液搅拌降温至20～30℃。
7.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述D-泛解酸内酯晶种的比旋度为-49.5°～-50.7°。
8.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：收集晶体后，将过滤所得的一次结晶母液继续缓慢降温至-5～0℃，保温进行二次结晶，收集所得晶体。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在过滤所得的一次结晶母液中加入所述D-泛解酸内酯晶种，再继续缓慢降温。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将二次结晶所得的母液浓缩，回收利用乙酸乙酯；和/或，从二次结晶所得母液中回收乙酸乙酯后，所得产物作为原料拆分制备D-泛解酸内酯。
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