CN114315674A

CN114315674A - 浅色维生素a的制备方法

Info

Publication number: CN114315674A
Application number: CN202111516929.6A
Authority: CN
Inventors: 吕英东; 罗朝辉; 林龙; 张旭; 程晓波; 张涛; 张永振; 黎源
Original assignee: Wanhua Chemical Group Co Ltd; Wanhua Chemical Ningbo Co Ltd
Current assignee: Wanhua Chemical Group Co Ltd; Wanhua Chemical Ningbo Co Ltd
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本申请公开了浅色维生素A的制备方法，其包括将十五碳膦酸酯或十五碳膦盐与2‑甲基‑4‑乙酰氧基‑2‑丁烯醛和碱反应生成维生素A，其中所述2‑甲基‑4‑乙酰氧基‑2‑丁烯醛中2‑甲基‑4‑乙酰氧基丁醛的含量不超过1重量％。本申请的制备方法得到的维生素A颜色浅、收率高，不需要增加额外的脱色过程。

Description

浅色维生素A的制备方法

技术领域

本发明大体上属于精细化学品合成领域，具体涉及制备浅色维生素A的方法。

背景技术

维生素A是一类重要的营养化学品，对人体生长、发育有促进作用，能增强对疾病的抵抗能力。同时维生素A也是重要的饲料添加剂，具有促进动物体免疫球蛋白合成、促进生长与生殖等多种生理功能。

化学合成的维生素A中含有某些微量杂质，使产品颜色发黄，影响维生素A在食品添加剂、营养强化剂等高端领域的应用。工业生产中通常采用活性炭或树脂等进行脱色处理，但脱色效果不明显且造成维生素A产品损失。

为克服现有生产工艺中的缺陷，目前亟需制备浅色的维生素A的方法。

发明内容

本申请的目的在于提供浅色维生素A的方法，其通过使十五碳膦酸酯或十五碳膦盐与2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛和碱反应，并控制原料2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛的含量来实现。

本申请的一个或多个实施方式提供了维生素A的制备方法，其包括将十五碳膦酸酯或十五碳膦盐与2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛和碱反应生成维生素A，其中所述2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛的含量不超过1重量％。

在一个或多个实施方式中，所述2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛的含量为0.01重量％、0.02重量％、0.03重量％、0.04重量％、0.05重量％、0.06重量％、0.07重量％、0.08重量％、0.09重量％、0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％或1重量％。

在一个或多个实施方式中，所述十五碳膦酸酯为1,3-二双键十五碳膦酸酯或2,4-二双键十五碳膦酸酯。

在一个或多个实施方式中，所述1,3-二双键十五碳膦酸酯的结构为

和/或所述2,4-二双键十五碳膦酸酯的结构为

其中，R为C1～C4(例如C1、C2、C3、或C4)的烷基。

在一个或多个实施方式中，R为乙基。

在一个或多个实施方式中，所述十五碳膦盐的结构为

其中，Ph为苯基，X-为Cl-、Br-或HSO₄ ^-。

在一个或多个实施方式中，所述十五碳膦酸酯或十五碳膦盐与2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛的摩尔比为1:1～1:1.05，例如1:1、1:1.01、1:1.02、1:1.03、1:1.04或1:1.05。

在一个或多个实施方式中，在所述方法中使用的碱为碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属烷氧化物、碱金属碳酸盐中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，所述碱为氢氧化钠、甲醇钠、碳酸钠中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，所述碱与十五碳膦酸酯或十五碳膦盐的摩尔比为1.1:1～1.5:1，例如1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1或1.5:1。

在一个或多个实施方式中，在所述方法中的反应温度为20～60℃，例如20℃、30℃、40℃、50℃或60℃。

在一个或多个实施方式中，在所述方法中使用的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，所述方法的反应时间0.5～2h，例如0.5h、1h、1.5h或2h。

在一个或多个实施方式中，十五碳膦酸酯为十五碳膦酸乙酯。

在一个或多个实施方式中，十五碳膦盐为盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸氢盐中的一种或多种。

在一个或多个实施方式中，溶剂用量为十五碳膦酸酯或膦盐质量的2～3倍，例如2、1.5或3倍。

在一个或多个实施方式中，所述反应结束后，使用脂溶性溶剂对得到的维生素A进行萃取，将萃取液用水洗脱除溶剂后得到维生素A粗品。

在一个或多个实施方式中，将所述维生素A粗品在甲醇或乙醇中结晶，得到淡黄色维生素A产品。

在一个或多个实施方式中，所述脂溶性溶剂为己烷、庚烷或石油醚。

在一个或多个实施方式中，所述石油醚的沸程为60～90℃，例如60℃、70℃、80℃或90℃。

本申请的制备方法具有以下技术效果中的至少一个：

维生素A颜色浅、收率高；

流程简单，不需要增加额外的脱色过程；

减少活性炭等三废，更加环保。

附图说明

图1为本申请方法制备的维生素A产品。

图2为对比例1制备的维生素A产品。

图3为对比例2制备的维生素A产品。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明方法做进一步说明，但本发明不限于所列出的实施例，还应包括权利要求范围内其他任何公知的改变。

主要试剂规格及来源

试剂名称	试剂规格	生产厂家
			十五碳膦酸酯	≥99.5％	自产
十五碳膦盐	≥99.5％	自产
			2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛	≥99％	自制
甲醇钠溶液	5mol/L甲醇溶液	百灵威
			氢氧化钠	≥97％	百灵威
碳酸钠	≥99.5％	百灵威

气相色谱分析(GC)：型号Agilent WAX:1701.42249；载气为高纯氮气；进样模式为自动进样器；氮气流量为64.5ml/min；汽化室温度为280℃；分流进样，分流比为1:40；进样量为0.2μl；柱流速为1.5ml/min；柱温为一阶程序升温，初始温度100℃，保持2分钟，然后以15℃/min的速率升至230℃，保持15分钟；运行总时间为25.67min；检测器温度为300℃；选用外标法定量，用于定量分析法2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛。

高效液相分析(HPLC)：岛津LC-20A，配SIL-20A自动进样器，CTO-10ASvp柱温箱，SPD-M20A检测器，或者具有相同性能的仪器。液相色谱条件：进样量为1μL，UV检测波长为328nm，柱温箱：40℃，流速：0.4ml/min。选用外标法定量，用于定量和定性分析维生素A。

2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛的制备：

(1)制备2-亚甲基-4-乙酰氧基丁醛：向10L反应釜中加入6Kg丁烯二醇二乙酸酯、1g乙酰丙酮二羰基铑，氮气置换，充入合成气(H2:CO＝1:1)至2MpaG。升温至80℃，维持2MPaG、80℃反应4h。反应结束，泄压，反应液转移至10L玻璃釜中。向反应中加入100g三乙胺，70℃反应6h。反应结束，减压除去乙酸、三乙胺等轻组分，得到2-亚甲基-4-乙酰氧基丁醛5Kg。

(2)制备2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛：向50L反应釜中加入20Kg甲苯、5Kg 2-亚甲基-4-乙酰氧基丁醛、5gPd/C催化剂、20g四甲基硫脲，氮气置换3次后，向反应釜中加入5％H₂/N₂混合气至5barG。升温至100℃，反应5h。反应结束，降至常温，反应液过滤后进入精馏系统。先在20KpaA的条件下脱除甲苯溶剂，再在500PaA、50块塔板、回流比3:1条件下精馏，得到2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛4Kg。

实施例1

将342g 1,3-二双键十五碳膦酸酯(1.00mol)、144g 2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛(1.00mol，其中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛含量1重量％)溶于685g甲醇中，冷却至20℃。向其中滴加220mL甲醇钠溶液(5mol/L)，控制滴加速度，使反应温度不超过20℃。滴加完毕，保持20℃，继续反应2h。反应结束，向反应液中加入1L正己烷进行萃取。将正己烷萃取液使用0.5L水洗后，脱除溶剂，得到黄色油状物。向其中加入0.5L甲醇，甲醇溶液逐渐降温至-20℃结晶，过滤干燥，得到淡黄色维生素A晶体297g(参见图1)，纯度≥98％。

实施例2

342g 2,4-二双键十五碳膦酸酯(1.00mol)、151g 2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛(1.05mol，其中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛含量0.5重量％)溶于1000g甲醇中，冷却至20℃。向其中滴加240mL甲醇钠溶液(5mol/L)，控制滴加速度，使反应温度不超过20℃。滴加完毕，保持20℃，继续反应1h。反应结束，向反应液中加入1L正己烷进行萃取。将正己烷萃取液使用0.5L水洗后，脱除溶剂，得到黄色油状物。向其中加入0.5L乙醇，乙醇溶液逐渐降温至-20℃结晶，过滤干燥，得到淡黄色维生素A晶体299g，纯度≥98％。

实施例3

504g十五碳膦盐酸盐(1.00mol)、148g 2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛(1.03mol，其中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛含量0.1重量％)溶于1000g水中，升温至60℃。向其中滴加480g氢氧化钠水溶液(10wt％)，控制滴加速度，使反应温度不超过60℃。滴加完毕，保持60℃，继续反应0.5h。反应结束，向反应液中加入2L正庚烷进行萃取。将正庚烷萃取液使用1L水洗后，脱除溶剂，得到黄色油状物。向其中加入1L乙醇，乙醇溶液逐渐降温至-20℃结晶，过滤干燥，得到淡黄色维生素A晶体295g，纯度≥98％。

实施例4

565g十五碳膦硫酸氢盐(1.00mol)、148g 2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛(1.03mol，其中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛含量＜100ppm)溶于1000g水中，升温至40℃。向其中滴加1590g碳酸钠水溶液(10wt％)，控制滴加速度，使反应温度不超过40℃。滴加完毕，保持40℃，继续反应0.5h。反应结束，向反应液中加入2L石油醚进行萃取。将石油醚萃取液使用1L水洗后，脱除溶剂，得到黄色油状物。向其中加入1L乙醇，乙醇溶液逐渐降温至-20℃结晶，过滤干燥，得到淡黄色维生素A晶体296g，纯度≥98％。

对比例1

342g 1,3-二双键十五碳膦酸酯(1.00mol)、148g 2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛(1.02mol，其中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛含量为2重量％)溶于685g甲醇中，冷却至20℃。向其中滴加220mL甲醇钠溶液(5mol/L)，控制滴加速度，使反应温度不超过20℃。滴加完毕，保持20℃，继续反应2h。反应结束，向反应液中加入1L正己烷进行萃取。己烷萃取液使用0.5L水洗后，脱除溶剂，得到棕黄色油状物。向其中加入0.5L甲醇，将甲醇溶液逐渐降温至-20℃结晶，过滤干燥，得到浅黄色维生素A晶体294g，纯度≥98％。

对比例2

反应过程与对比例1相同，得到棕黄色油状物后加入0.5L甲醇，升温至50℃，加入10g活性炭粉，在50℃条件下搅拌脱色。热过滤后将甲醇溶液逐渐降温至-20℃结晶，过滤干燥，得到浅黄色维生素A晶体280g，纯度≥98％。

通过附图1、2和3可知，采用本申请方法制备得到的维生素A的颜色比采用对比例1和2方法制备得到的维生素A的颜色更浅。

凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

Claims

1.维生素A的制备方法，其包括将十五碳膦酸酯或十五碳膦盐与2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛和碱反应生成维生素A，其中所述2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛中2-甲基-4-乙酰氧基丁醛的含量不超过1重量％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述十五碳膦酸酯为1,3-二双键十五碳膦酸酯或2,4-二双键十五碳膦酸酯；

优选地，所述1,3-二双键十五碳膦酸酯的结构为

和/或所述2,4-二双键十五碳膦酸酯的结构为

其中，R为C1～C4的烷基，优选地R为乙基。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述十五碳膦盐的结构为

其中，Ph为苯基，X^-为Cl^-、Br^-或HSO₄ ^-。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其中所述十五碳膦酸酯或十五碳膦盐与2-甲基-4-乙酰氧基-2-丁烯醛的摩尔比为1:1～1:1.05。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其中在所述方法中使用的所述碱为碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属烷氧化物、碱金属碳酸盐中的一种或多种；优选地，所述碱为氢氧化钠、甲醇钠、碳酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中所述碱与十五碳膦酸酯或十五碳膦盐的摩尔比为1.1:1～1.5:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中在所述方法中的反应温度为20～60℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中在所述方法中使用的溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种；优选地，所述溶剂的质量为所述十五碳膦酸酯或十五碳膦盐的质量的2～3倍。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述方法的反应时间0.5～2h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述反应结束后，使用脂溶性溶剂对得到的维生素A进行萃取，将萃取液用水洗脱除溶剂后得到维生素A粗品；任选地，将所述维生素A粗品在甲醇或乙醇中结晶，得到淡黄色维生素A产品；优选地，在-20℃结晶；

优选地，所述脂溶性溶剂为己烷、庚烷或石油醚；更优选地，所述石油醚的沸程为60～90℃。