CN114409580B - 一种维生素a中间体十四醛的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成领域，涉及一种维生素A中间体十四醛的制备方法，包括将β‑紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯进行Darzens缩合反应，所得环氧羧酸酯甲醇溶液与水进行皂化反应，往所得含环氧羧酸钠溶液中加入非极性溶剂Ⅰ后固液分离，所得滤液中加入水搅拌后静置分层得上层油相和下层水相；上层油相脱除溶剂后得未反应的β‑紫罗兰酮，直接套用至Darzens缩合反应中；下层水相和滤饼一并采用碱水溶液进行脱羧，脱羧完毕后加入锂盐进行异构化反应，再往所得异构化反应产物中加入水和非极性溶剂Ⅱ并搅拌后静置分层，所得上层清液依次经酸洗和水洗后脱除溶剂，之后再经减压蒸馏得十四醛。本发明提供的方法能够提高十四碳醛的收率。
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种维生素A中间体十四醛的制备方法。
背景技术
十四醛全称为2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯醛，为罗氏工艺制备维生素A的重要中间体，其具有式(1)所示的结构：
目前，十四醛的主要制备工艺是由β-紫罗兰酮(具有式(2)所示的结构)与氯乙酸甲酯进行Darzens缩合反应得到环氧羧酸酯，所述环氧羧酸酯再经皂化脱羧制备得到的。
CN101268044A公开了一种以固体甲醇钠为碱并在偶极非质子化合物的存在下制备十四醛的工艺；CN103408410A公开了一种制备十四醛的装置，主要是通过浓缩甲醇钠，提高甲醇钠的浓度实现十四碳醛的收率；CN106045829A公开了一种环氧羧酸酯制备十四醛的绿色工艺，该工艺通过控制反应过程的碱水用量并利用酸性气体的酸化效果来实现无废水排放，同时减少了十四醛的损失，间接提高了收率；CN105439834A公开了一种环氧羧酸酯连续水解制备十四醛的装置，该装置由于采用了连续方式，大大减少了脚料率和废水量；CN104892381A公开了一种将十四醛精馏过程中所产生的低沸副产物经异构后再精馏的方法，从而实现十四醛及其异构体的回收利用。此外，采用以上方法所得十四醛的收率较低，仍有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是为了克服采用现有的方法制备维生素A中间体十四碳醛时存在收率较低的缺陷，而提供一种能够获得高收率的维生素A中间体十四碳醛的制备方法。
具体地，本发明提供了一种维生素A中间体十四醛的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
S1、将β-紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯进行Darzens缩合反应得到环氧羧酸酯甲醇溶液；
S2、将所述环氧羧酸酯甲醇溶液与水进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、往所述含环氧羧酸钠溶液中加入非极性溶剂Ⅰ后固液分离得到滤饼和滤液，所述滤液中加入水搅拌后静置分层得到上层油相和下层水相；所述上层油相脱除溶剂后得到未反应的β-紫罗兰酮，将其直接套用至Darzens缩合反应中；所述下层水相和滤饼一并采用碱水溶液进行脱羧，脱羧完毕后加入锂盐进行异构化反应，再往所得异构化反应产物中加入水和非极性溶剂Ⅱ的混合液并搅拌后静置分层，所得上层清液依次经酸洗和水洗后脱除溶剂，之后再经减压蒸馏得到十四醛。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述β-紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯的摩尔比为1:(2～2.5):(1～1.5)。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述环氧羧酸酯甲醇溶液中环氧羧酸酯的含量为35％～40％。
在一种优选实施方式中，步骤S1中，所述Darzens缩合反应的条件包括反应温度为-30℃～15℃，反应时间为3～8h。
在一种优选实施方式中，步骤S2中，所述皂化反应中所加入的水与β-紫罗兰酮的摩尔比为(1.5～2):1。
在一种优选实施方式中，步骤S2中，所述皂化反应的条件包括反应温度为-10℃～0℃，反应时间为1～2h。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅰ和非极性溶剂Ⅱ各自独立地为低碳链脂肪烃，优选各自独立地选自正庚烷、正己烷、正戊烷和石油醚中的至少一种。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅰ的用量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的10％～25％。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅱ的用量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的50％～150％。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述滤液中加入的水量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的10％～25％。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述碱水溶液中的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述碱水溶液的浓度为30％～40％。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述碱水溶液中碱的用量与β-紫罗兰酮的摩尔比为(1～2):1。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述脱羧的条件包括温度为30℃～40℃，时间为0.5～2h。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述锂盐为氯化锂和/或溴化锂。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述锂盐的用量与β-紫罗兰酮的摩尔比为(0.03～0.1):1。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述异构化反应的条件包括温度为30℃～40℃，时间为0.5～2h。
在一种优选实施方式中，步骤S3中，所述异构化反应产物中所加入的水的量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的100％～250％。
本发明的关键在于在皂化反应时加入少量的水，以使得环氧羧酸酯变为环氧羧酸钠，然后加入少量非极性溶剂结晶纯化，使环氧羧酸钠不溶解于溶液中而以结晶形式析出，然后过滤，将反应残存的β-紫罗兰酮洗脱下来，再经水洗及脱溶即可回收β-紫罗兰酮，间接提高了反应收率，另外，最终产物十四醛中β-紫罗兰酮的含量符合要求而不用进行精馏；再则，脱羧后，由于脱羧加入的水量很少，使体系大量溶剂仍为甲醇，在碱性条件及催化剂(锂盐)的作用下，生成的十四醛异构体能够较好地异构为十四醛，使最终产物中异构体的含量符合要求而不用进行精馏。综上，本发明提供的维生素A中间体十四醛的制备方法由于回收了未反应的β-紫罗兰酮，并且将其正常套用，所以间接提高反应收率，同时所采用的异构化方式能够使得十四醛异构体异构完全，直接提高了收率，也即，采用本发明提供的方法使反应完成后直接进行简单蒸馏脱溶即可得到纯度符合要求的十四醛，减少了精馏步骤及将精馏产生的低沸物再回收操作。
具体实施方式
本发明提供的维生素A中间体十四醛的制备方法包括以下步骤：S1、将β-紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯进行Darzens缩合反应得到环氧羧酸酯甲醇溶液；S2、将所述环氧羧酸酯甲醇溶液与水进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；S3、往所述含环氧羧酸钠溶液中加入非极性溶剂Ⅰ后固液分离得到滤饼和滤液，所述滤液中加入水搅拌后静置分层得到上层油相和下层水相；所述上层油相脱除溶剂后得到未反应的β-紫罗兰酮，将其直接套用至Darzens缩合反应中；所述下层水相和滤饼一并采用碱水溶液进行脱羧，脱羧完毕后加入锂盐进行异构化反应，再往所得异构化反应产物中加入水和非极性溶剂Ⅱ的混合液并搅拌后静置分层，所得上层清液依次经酸洗和水洗后脱除溶剂，之后再经减压蒸馏得到十四醛。所得十四醛的纯度较高，可以直接用于下一步反应。
本发明对步骤S1中β-紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯的用量没有特别的限定，优选地，所述β-紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯的摩尔比为1:(2～2.5):(1～1.5)，此时β-紫罗兰酮能够最大程度地转化为环氧羧酸酯。具体地，以所述β-紫罗兰酮的用量为1mol计，所述甲醇钠的用量为2～2.5mol，如2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5mol等；所述氯乙酸甲酯的用量为1～1.5mol，如1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5mol等。所述环氧羧酸酯甲醇溶液中环氧羧酸酯的含量为35％～40％，如35％、36％、37％、38％、39％、40％等。此外，所述Darzens缩合反应的条件只要能够使得β-紫罗兰酮转化为环氧羧酸酯即可，优选包括反应温度为-30℃～15℃，反应时间为3～8h。在以上优选条件下进行Darzens缩合反应，能够更有效地降低副反应发生的概率，进一步提高收率。
本发明步骤S2所述皂化反应的目的是为了使得环氧羧酸酯变为环氧羧酸钠。其中，所述皂化反应中所加入的水与β-紫罗兰酮的摩尔比优选为(1.5～2):1，如1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0等。所述皂化反应在低温下进行，优选在-10℃～0℃下进行。此外，所述皂化反应的时间优选为1～2h。
本发明中，为了便于区分及描述，将用于对含环氧羧酸钠溶液进行处理的非极性溶剂称为“非极性溶剂Ⅰ”，将用于对异构化反应产物进行处理的非极性溶剂称为“非极性溶剂Ⅱ”。所述非极性溶剂Ⅰ和非极性溶剂Ⅱ可以相同，也可以不同，优选为低碳链脂肪烃，其碳原子数优选为C2～C10，其具体实例包括但不限于：正庚烷、正己烷、正戊烷和石油醚中的至少一种。
本发明步骤S3中，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入非极性溶剂Ⅰ的目的是为了回收未反应的β-紫罗兰酮，其中，所得滤液为含β-紫罗兰酮的甲醇及非极性溶剂Ⅰ的混合溶液，所得滤饼为环氧羧酸钠等钠盐。所述非极性溶剂Ⅰ的用量优选为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的10％～25％，如10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％等。
本发明步骤S3中，往所述滤液中加入水的目的是去除未反应β-紫罗兰酮中的水溶性杂质以此对未反应β-紫罗兰酮进行纯化。所述滤液中加入的水量优选为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的10％～25％，如10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％等。
本发明步骤S3中，所述碱水溶液中碱的种类可以为本领域的常规选择，例如，可以为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐等，其具体实例包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠等中的至少一种，优选为氢氧化钠和/或氢氧化钾。所述碱水溶液的浓度优选为30％～40％，如30％、32％、35％、38％、40％等。此外，所述碱水溶液中碱的用量与β-紫罗兰酮的摩尔比优选为(1～2):1，如1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1等。
本发明对所述脱羧的条件没有特别的限定，优选包括温度为30℃～40℃，如30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃等；时间为0.5～2h，如0.5h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、1.8h、2.0h等。
本发明中，所述锂盐所起的作用是异构化催化剂。所述下层水相和滤饼中加入碱水溶液进行脱羧处理后，体系整体上呈现碱性状态，在此基础上，以锂盐作为异构化催化剂，能够使得十四醛异构体很好地转化为十四醛，最终所得十四醛产品中异构体的含量符合要求而不用进行精馏。所述锂盐特别优选为氯化锂和/或溴化锂。此外，所述锂盐的用量与β-紫罗兰酮摩尔比优选为(0.03～0.1):1，如0.03:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1等。
本发明对所述异构化反应的条件没有特别的限定，只要能够使得十四醛异构体转化为十四醛即可，优选包括温度为30℃～40℃，如30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃等；时间为0.5～2h，如0.5h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、1.8h、2.0h等。
本发明步骤S3中，往所述异构化反应产物中加入水和非极性溶剂Ⅱ的目的是为了除杂。其中，所述水的用量优选为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的100％～250％，如100％、110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％、200％、210％、220％、230％、240％、250％等。所述非极性溶剂Ⅱ的用量优选为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的50％～150％，如50％、60％、70％、80％、90％、100％、110％、120％、130％、140％、150％等。此外，本发明对往所述异构化反应产物中加入水和非极性溶剂Ⅱ的方式没有特别的限定，可以先加入水再加入非极性溶剂Ⅱ，也可以先加入非极性溶剂Ⅱ再加入水，还可以同时加入水和非极性溶剂Ⅱ。
本发明步骤S3中，将所述上层清液进行酸洗所采用的酸液可以选自盐酸、稀醋酸水溶液、稀磷酸水溶液、稀硫酸水溶液中的至少一种。所述酸液的浓度可以为2％～10％，如2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，十四醛的含量采用气相色谱法进行测定，折纯收率以β-紫罗兰酮计计算得到。
实施例1
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于-30℃下经Darzens反应8h制备得到环氧羧酸酯含量为36.8％的环氧羧酸酯甲醇溶液375mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入40mL石油醚，过滤，往所得滤液中加入40mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.77g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.3％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，加入氯化锂0.66g，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL石油醚，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛103.81g，含量98.7％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率95.5％，其中十四醛异构体含量0.25％，β-紫罗兰酮含量0.2％。
实施例2
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于15℃下经Darzens反应3h制备得到环氧羧酸酯含量为37％的环氧羧酸酯甲醇溶液373mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入18.7mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入80mL正戊烷，过滤，往所得滤液中加入80mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.72g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.5％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入104g 40.0％的氢氧化钠水溶液，加热至40℃脱羧1h，脱羧完毕，加入氯化锂2.2g，继续在40℃下异构1h，异构结束，加入800mL水和400mL正戊烷，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛103.81g，含量98.8％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率95.7％，其中十四醛异构体含量0.15％，β-紫罗兰酮含量0.13％。
实施例3
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于0℃下经Darzens反应5h制备得到环氧羧酸酯含量为36.0％的环氧羧酸酯甲醇溶液383mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14.0mL的水，-10℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入40mL正己烷，过滤，往所得滤液中加入80mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.71g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.8％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入97.07g 30.0％的氢氧化钾水溶液，加热至30℃脱羧1h，脱羧完毕，加入氯化锂2.2g，继续在30℃下异构1h，异构结束，加入600mL水和300mL正己烷，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛103.03g，含量98.2％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率94.3％，其中十四醛异构体含量0.30％，β-紫罗兰酮含量0.18％。
实施例4
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于0℃下经Darzens反应5h制备得到环氧羧酸酯含量为35.0％的环氧羧酸酯甲醇溶液394mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14.0mL的水，0℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入40mL正庚烷，过滤，往所得滤液中加入40mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.57g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.4％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，加入氯化锂1.32g，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL正庚烷，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛103.553g，含量97.5％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率94.3％，其中十四醛异构体含量0.17％，β-紫罗兰酮含量0.18％。
实施例5
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于0℃下经Darzens反应5h制备得到环氧羧酸酯含量为39.0％的环氧羧酸酯甲醇溶液353mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入40mL石油醚，过滤，往所得滤液中加入40mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.49g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.9％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，加入溴化锂2.71g，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL石油醚，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛104.04g，含量98.9％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率95.9％，其中十四醛异构体含量0.15％，β-紫罗兰酮含量0.17％。
实施例6
S1、以100gβ-紫罗兰酮(含实施例1回收的油状物2.77g)、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于-30℃下经Darzens反应8h制备得到环氧羧酸酯含量为36.5％的环氧羧酸酯甲醇溶液378mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入40mL石油醚，过滤，往所得滤液中加入40mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.85g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.1％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，加入氯化锂0.66g，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL石油醚，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛103.7g，含量98.6％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率95.3％，其中十四醛异构体含量0.21％，β-紫罗兰酮含量0.19％。
对比例1
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于-30℃下经Darzens反应8h制备得到环氧羧酸酯含量为36.8％的环氧羧酸酯甲醇溶液375mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL石油醚，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛105.77g，含量91.8％，收率90.50％，其中十四醛异构体含量2.32％，β-紫罗兰酮含量2.50％。
对比例2
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于-30℃下经Darzens反应8h制备得到环氧羧酸酯含量为36.8％的环氧羧酸酯甲醇溶液375mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入40mL石油醚，过滤，往所得滤液中加入40mL水搅拌后静置分层，得到上层油相和下层水相；所述上层油相减压浓缩除去溶剂后得到2.77g油状物，其中β-紫罗兰酮含量为97.3％；所述下层水相加入滤饼中，搅拌下滤饼层并继续加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL石油醚，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛103.9g，含量94.8％，扣除回收的β-紫罗兰酮折纯收率91.8％，其中十四醛异构体含量2.45％，β-紫罗兰酮含量0.16％。
对比例3
S1、以100gβ-紫罗兰酮、70.23g甲醇钠、84.65g氯乙酸甲酯为原料，于-30℃下经Darzens反应8h制备得到环氧羧酸酯含量为36.8％的环氧羧酸酯甲醇溶液375mL；
S2、往所述环氧羧酸酯甲醇溶液中加入14mL的水，-5℃下搅拌1.5h进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、皂化反应完毕，往所述含环氧羧酸钠溶液中加入89.15g 35.0％的氢氧化钠水溶液，加热至35℃脱羧1h，脱羧完毕，加入氯化锂0.66g，继续在35℃下异构1h，异构结束，加入700mL水和300mL石油醚，搅拌后静置分层，上层先用5％醋酸水溶液洗涤再经水洗后减压脱溶、减压蒸馏得到十四醛104.24g，含量95.0％，收率92.3％，其中十四醛异构体含量0.20％，β-紫罗兰酮含量2.11％。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (18)
1.一种维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将β-紫罗兰酮、甲醇钠和氯乙酸甲酯进行Darzens缩合反应得到环氧羧酸酯甲醇溶液；所述β-紫罗兰酮和甲醇钠的摩尔比为1:(2～2.5)；
S2、将所述环氧羧酸酯甲醇溶液与水进行皂化反应得到含环氧羧酸钠溶液；
S3、往所述含环氧羧酸钠溶液中加入非极性溶剂Ⅰ后固液分离得到滤饼和滤液，所述滤液中加入水搅拌后静置分层得到上层油相和下层水相；所述上层油相脱除溶剂后得到未反应的β-紫罗兰酮，将其直接套用至Darzens缩合反应中；所述下层水相和滤饼一并采用碱水溶液进行脱羧，脱羧完毕后加入锂盐进行异构化反应，再往所得异构化反应产物中加入水和非极性溶剂Ⅱ并搅拌后静置分层，所得上层清液依次经酸洗和水洗后脱除溶剂，之后再经减压蒸馏得到十四醛。
2.根据权利要求1所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述β-紫罗兰酮和氯乙酸甲酯的摩尔比为1:(1～1.5)。
3.根据权利要求1所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述环氧羧酸酯甲醇溶液中环氧羧酸酯的含量为35％～40％。
4.根据权利要求1所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述Darzens缩合反应的条件包括反应温度为-30℃～15℃，反应时间为3～8h。
5.根据权利要求1所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述皂化反应中所加入的水与β-紫罗兰酮的摩尔比为(1.5～2):1。
6.根据权利要求1所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述皂化反应的条件包括反应温度为-10℃～0℃，反应时间为1～2h。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅰ和非极性溶剂Ⅱ各自独立地为低碳链脂肪烃。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅰ和非极性溶剂Ⅱ各自独立地选自正庚烷、正己烷、正戊烷和石油醚中的至少一种。
9.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅰ的用量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的10％～25％。
10.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述非极性溶剂Ⅱ的用量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的50％～150％。
11.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述滤液中加入的水量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的10％～25％。
12.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述碱水溶液中的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
13.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述碱水溶液的浓度为30％～40％。
14.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述碱水溶液中碱的用量与β-紫罗兰酮的摩尔比为(1～2):1。
15.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述脱羧的条件包括温度为30℃～40℃，时间为0.5～2h。
16.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述锂盐为氯化锂和/或溴化锂；所述锂盐的用量与β-紫罗兰酮的摩尔比为(0.03～0.1):1。
17.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述异构化反应的条件包括温度为30℃～40℃，时间为0.5～2h。
18.根据权利要求1～6中任意一项所述的维生素A中间体十四醛的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述异构化反应产物中所加入的水的量为环氧羧酸酯甲醇溶液体积的100％～250％。
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| NEW APPROACHES TO THE SYNTHESIS OF CANTHAXANTHIN;Michael Rosenberger等;Pure & Appl. Chem.;第51卷;第871-886页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114409580A (zh) | 2022-04-29 |
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