CN111704568A - 一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法 - Google Patents

一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111704568A
CN111704568A CN202010578175.6A CN202010578175A CN111704568A CN 111704568 A CN111704568 A CN 111704568A CN 202010578175 A CN202010578175 A CN 202010578175A CN 111704568 A CN111704568 A CN 111704568A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
carotene
temperature
key intermediate
beta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010578175.6A
Other languages
English (en)
Inventor
晏日安
谭奇坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinan University
University of Jinan
Original Assignee
Jinan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan University filed Critical Jinan University
Priority to CN202010578175.6A priority Critical patent/CN111704568A/zh
Publication of CN111704568A publication Critical patent/CN111704568A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C403/00—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone
    • C07C403/14—Derivatives of cyclohexane or of a cyclohexene or of cyclohexadiene, having a side-chain containing an acyclic unsaturated part of at least four carbon atoms, this part being directly attached to the cyclohexane or cyclohexene or cyclohexadiene rings, e.g. vitamin A, beta-carotene, beta-ionone having side-chains substituted by doubly-bound oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于食品添加剂领域，公开了一种β‑胡萝卜素关键中间体的合成方法。本发明通过制备α‑取代‑α,β‑不饱和醛，合成1‑(2,6,6‑三甲基‑1‑环己烯基)‑3‑甲基‑2‑丁烯‑4‑醛，包括以下步骤：以β‑紫罗兰酮、ICH2Cl、LiBr和TMSCH2Li为原料，以THF为溶剂，先通过低温反应，再升高温度反应，得到1‑(2,6,6‑三甲基‑1‑环己烯基)‑3‑甲基‑2‑丁烯‑4‑醛。本发明采用全新的技术路线和技术手段通过一步反应合成β‑胡萝卜素关键中间体，产率为86.9％，优化该中间体的合成工艺，提高了该中间体合成效率，合成工艺过程简单，操作方便，成本相对低廉，易于实现工业化。

Description

一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法
技术领域
本发明属于食品添加剂领域，特别涉及一种着色剂和营养强化剂β-胡萝卜素关键中间体1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛的合成方法。
背景技术
β-胡萝卜素在食品领域作为一种食品添加剂，《GB 8821-2011食品安全国家标准食品添加剂β-胡萝卜素》对化学合成β-胡萝卜素的质量标准进行了相关规定。同时《GB2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准》列出化学合成的β-胡萝卜素可以应用各种食品中(乳及乳制品、脂肪，油和乳化脂肪制品、冷冻饮品、水果、蔬菜、可可制品、粮食和粮食制品、焙烤食品、肉及肉制品、水产制品、蛋及蛋制品、甜味料、调味品、饮料、酒等)。
目前，β-胡萝卜素的合成方法有植物提取法、藻类培养法、微生物发酵法以及化学合成法。化学合成法生产的β-胡萝卜素是如今市场上β-胡萝卜素的主要来源。2005年，杨泽慧以β-紫罗兰酮为原料，通过硫叶立德制备反应、羰基环氧烷基化、开环反应得到1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛(以原料二甲基硫醚计，产率为80.1％)，再通过两次的Wittig-Horner反应得到β-胡萝卜素。此路线制备1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛的步骤相对繁琐，但是提供了一种高效合成β-胡萝卜素的思路：如果可以高效廉价地获得1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，那么β-胡萝卜素的合成效率可以大大提高。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种β-胡萝卜素关键中间体的高效制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，分子式C14H22O，相对分子量为206.17，淡黄色油状液体，溶于氯仿、苯及油脂中而不溶于水，对光和氧不稳定。
所述的β-胡萝卜素关键中间体的结构式如下所示：
Figure BDA0002552048550000021
一种上述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，包括一种α-取代-α,β-不饱和醛的制备方法，具体包括以下步骤：
以β-紫罗兰酮、ICH2Cl(氯碘甲烷)、LiBr(溴化锂)和TMSCH2Li(三甲基硅烷甲基化锂)为原料，以THF(四氢呋喃)或/和甲苯为溶剂，先通过低温反应，再升高温度反应，得到1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛。
所述的β-紫罗兰酮、ICH2Cl、LiBr和TMSCH2Li的摩尔比为1：1：1：1～1：8：8：8，优选为1：4：4：4；
所述的低温反应的温度为-80℃～-30℃，优选为-70℃；
所述的低温反应的时间为0.5～4h，优选为1h；
所述的升高温度反应的温度为0℃～60℃，优选为30℃；
所述的升高温度反应的时间为6～24h，优选为12h；
为避免反应过于剧烈，优选以0.5mL/min的形式将TMSCH2Li加入到β-紫罗兰酮、ICH2Cl以及LiBr中进行反应。
优选的，所述合成方法具体包括以下步骤：以β-紫罗兰酮、ICH2Cl(氯碘甲烷)、LiBr(溴化锂)和TMSCH2Li(三甲基硅烷甲基化锂)为原料，以THF(四氢呋喃)为溶剂，先在-70℃反应1h，再升高温度到30℃反应12h，得到1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛。
所述合成方法中，反应完成后还包括以下纯化步骤：向反应液中加入饱和氯化铵溶液，将有机层洗涤后，加入干燥剂干燥，过滤，减压除去溶剂，过层析柱。
合成路线优选如下所示：
Figure BDA0002552048550000031
本发明基于合成与逆合成分析，以有机合成理论为基础，通过α-取代-α,β-不饱和醛的制备步骤，设计出一条全合成路线，寻找合适的合成反应条件，如反应物摩尔比、温度、反应时间等，最终合成出β-胡萝卜素关键中间体1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，采用气质联用(GC-MS)对产物进行结构鉴定和表征，确定其为目标产物。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
1、本发明采用了全新的技术路线和技术手段合成β-胡萝卜素关键中间体1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛。
2、一步反应合成β-胡萝卜素关键中间体，产率为86.9％，与背景技术中所提到的工艺路线相比，反应步骤短，反应产率高，具有一定的工业化潜力。
3、本发明合成方法中所使用的β-紫罗兰酮为工业生产中普遍应用的化工原料，有一定的上游原料基础，容易得到。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。
实施例1
一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，包括以下步骤：
将200mL圆底烧瓶置于-70℃的低温反应仪中，依次向烧瓶中加入THF(10mL)、β-紫罗兰酮(1.92g)、ICH2Cl(7.05g)、LiBr(3.47g)，搅拌3min，然后向反应液以0.5mL/min的速度滴加TMSCH2Li(3.77g)。剧烈搅拌反应1h后，升温于30℃下继续反应12h，薄层色谱监测。反应完成后，加入20mL的饱和氯化铵溶液继续搅拌15min后，有机层用水(20mL)、饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，柱层析(洗脱剂：二氯甲烷：甲醇＝10:1，体积比)进一步纯化，得到黄色液体化合物1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛(1.79g)，产率86.9％。
实施例1制备的化合物为1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，其表征数据如下所示：
GC-MS：206，191，163，147，135，123，107，95，84，69，55.
采用气质联用(GC-MS)对产物进行结构鉴定和表征，该数据与杨泽慧所报道的该物质数据所一致，确定其为目标产物。
实施例2
一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，包括以下步骤：
将200mL圆底烧瓶置于-80℃的低温反应仪中，依次向烧瓶中加入THF(10mL)、β-紫罗兰酮(1.92g)、ICH2Cl(1.76g)、LiBr(0.87g)，搅拌3min，然后向反应液以0.5mL/min的速度滴加TMSCH2Li(0.94g)。剧烈搅拌反应0.5h后，升温于0℃下继续反应6h，薄层色谱监测。反应完成后，加入20mL的饱和氯化铵溶液继续搅拌15min后，有机层用水(20mL)、饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，柱层析(洗脱剂：二氯甲烷：甲醇＝10:1，体积比)进一步纯化，得到黄色液体化合物1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛(1.61g)，产率78.4％。
实施例2制备的化合物为1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，其表征数据如下所示：
GC-MS：206，191，163，147，135，123，107，95，84，69，55.
采用气质联用(GC-MS)对产物进行结构鉴定和表征，该数据与杨泽慧所报道的该物质数据所一致，确定其为目标产物。
实施例3
一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，包括以下步骤：
将200mL圆底烧瓶置于-30℃的低温反应仪中，依次向烧瓶中加入THF(10mL)、β-紫罗兰酮(1.92g)、ICH2Cl(14.01g)、LiBr(6.96g)，搅拌3min，然后向反应液以0.5mL/min的速度滴加TMSCH2Li(7.52g)。剧烈搅拌反应4h后，升温于60℃下继续反应24h，薄层色谱监测。反应完成后，加入20mL的饱和氯化铵溶液继续搅拌15min后，有机层用水(20mL)、饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，柱层析(洗脱剂：二氯甲烷：甲醇＝10:1，体积比)进一步纯化，得到黄色液体化合物1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛(1.64g)，产率79.8％。
实施例3制备的化合物为1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，其表征数据如下所示：
GC-MS：206，191，163，147，135，123，107，95，84，69，55.
采用气质联用(GC-MS)对产物进行结构鉴定和表征，该数据与杨泽慧所报道的该物质数据所一致，确定其为目标产物。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
以β-紫罗兰酮、ICH2Cl、LiBr和TMSCH2Li为原料，以THF或/和甲苯为溶剂，先通过低温反应，再升高温度反应，得到1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛，即所述β-胡萝卜素关键中间体。
2.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：所述的β-紫罗兰酮、ICH2Cl、LiBr和TMSCH2Li的摩尔比为1：1：1：1～1：8：8：8。
3.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：所述的β-紫罗兰酮、ICH2Cl、LiBr和TMSCH2Li的摩尔比为1：4：4：4。
4.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：所述的低温反应的温度为-80℃～-30℃，所述的升高温度反应的温度为0℃～60℃。
5.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：所述的低温反应的温度为-70℃；所述的升高温度反应的温度为30℃。
6.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：所述的低温反应的时间为0.5～4h，所述的升高温度反应的时间为6～24h。
7.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：所述的低温反应的时间为1h，所述的升高温度反应的时间为12h。
8.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：以滴加的形式将TMSCH2Li加入到β-紫罗兰酮、ICH2Cl以及LiBr中进行反应。
9.根据权利要求1所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于所述合成方法具体包括以下步骤：以β-紫罗兰酮、ICH2Cl、LiBr和TMSCH2Li为原料，以THF为溶剂，先在-70℃反应1h，再升高温度到30℃反应12h，得到1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯基)-3-甲基-2-丁烯-4-醛。
10.根据权利要求1-9任一项所述的β-胡萝卜素关键中间体的合成方法，其特征在于：
以0.5mL/min的形式将TMSCH2Li加入到β-紫罗兰酮、ICH2Cl以及LiBr中进行反应；所述合成方法中，反应完成后还包括以下纯化步骤：向反应液中加入饱和氯化铵溶液，将有机层洗涤后，加入干燥剂干燥，过滤，减压除去溶剂，过层析柱。
CN202010578175.6A 2020-06-23 2020-06-23 一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法 Pending CN111704568A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010578175.6A CN111704568A (zh) 2020-06-23 2020-06-23 一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010578175.6A CN111704568A (zh) 2020-06-23 2020-06-23 一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111704568A true CN111704568A (zh) 2020-09-25

Family

ID=72541577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010578175.6A Pending CN111704568A (zh) 2020-06-23 2020-06-23 一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111704568A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114409580A (zh) * 2021-12-27 2022-04-29 厦门金达威维生素有限公司 一种维生素a中间体十四醛的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104418885A (zh) * 2013-09-06 2015-03-18 绍兴文理学院 1,4-二双键c15膦酸酯及其制备方法
CN108299264A (zh) * 2017-12-14 2018-07-20 绍兴文理学院 一种ε-胡萝卜素的新合成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104418885A (zh) * 2013-09-06 2015-03-18 绍兴文理学院 1,4-二双键c15膦酸酯及其制备方法
CN108299264A (zh) * 2017-12-14 2018-07-20 绍兴文理学院 一种ε-胡萝卜素的新合成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VITTORIO PACE等: "Efficient Access to All-Carbon Quaternary and Tertiary α-Functionalized Homoallyl-type Aldehydes from Ketones", 《ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114409580A (zh) * 2021-12-27 2022-04-29 厦门金达威维生素有限公司 一种维生素a中间体十四醛的制备方法
CN114409580B (zh) * 2021-12-27 2024-06-07 厦门金达威维生素有限公司 一种维生素a中间体十四醛的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105254603A (zh) 呋喃铵盐的合成工艺
EP0187259B2 (en) Process for producing vitamin A or its carboxylic acid esters, and intermediate compounds useful for the process
CN108774272B (zh) 一种二茂铁衍生物及其制备方法
CN114957159A (zh) 一种2-乙酰基噻唑的制备方法
CN111704568A (zh) 一种β-胡萝卜素关键中间体的合成方法
CN111848675B (zh) 四氢喹啉骨架手性膦-氮配体及其制备方法和应用
CN113292402A (zh) 一种合成3,8-二甲基-3,5,7-辛三烯-1,10-二醛的方法
CN103402973B (zh) 化合物及其生产方法，以及用于生产磷酸奥司他韦的方法
CN114478351B (zh) 一种合成α-烷基取代吲哚-3-甲醛类化合物的方法
JP7229434B1 (ja) ヒドロキシチエノイミダゾール誘導体、ビニルスルフィド誘導体、ｎ－ブチリデンスルフィド誘導体、及び飽和直鎖炭化水素置換チエノイミダゾール誘導体の製造方法
CN109879806A (zh) 一种异喹啉茚醚衍生物及其制备方法
CN116425697A (zh) 一种合成2-乙酰基噻唑的方法
CN111229312B (zh) 一种无溶剂催化剂及其制备方法和应用
CN101148433B (zh) 十五碳醇的合成方法
CN108947995B (zh) 一种多取代噁二嗪衍生物的制备方法
Okamoto Reactions of Allenes. IV. New Palladium Complexes Having a Bridged Allene Trimer Ligand
JP2010235453A (ja) 白金錯体の製造方法
EP0348813A2 (en) Process for producing halogenated sulfone
CA2628168A1 (en) Process for the production of biphenyls
CN107628919B (zh) 一种合成β-卤代甲酸酯类化合物的方法
CN111499600A (zh) 一种多取代2,3-二氢呋喃类化合物的合成方法
CN105017334A (zh) 一种手性金属钴(iii)配合物的合成方法及其应用
CN114133320B (zh) 一种含氧1，7-二炔及其合成方法
CN113636964B (zh) 一种芳基二硒醚类有机硒化合物的绿色制备方法
CN114989013B (zh) 一种反-2-顺-4-癸二烯酸乙酯的合成方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200925

RJ01 Rejection of invention patent application after publication