CN1329001A - 制备α－生育酚乙酸酯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在循环法中制备α－生育酚乙酸酯的方法,其是在催化剂体系存在下于可用水萃取或者与水混溶的极性溶剂/水混合物中缩合三甲基氢醌和异植醇,所述催化剂体系包括卤化锌和含水质子酸以及任选的元素金属,然后酰化所得的α－生育酚并循环使用催化剂体系。

Description

制备α—生育酚乙酸酯的方法
本发明涉及经改进的制备α—生育酚乙酸酯的方法，其是在催化剂体系存在时缩合三甲基氢醌和异植醇，所述催化剂体系—方面由卤化锌、另—方面由含水Bronsted酸和任选作为第三组分的元素金属组成，该方法的特征在于，反应是在极性、质子性溶剂中进行的，该溶剂可用水、特别是乙酸萃取或与其混溶。缩合产生α—生育酚后，进行相分离，以分离出乙酸催化剂含水相，然后在中等温度下用合适的酰化剂酯化从水中分离的所得产物溶液，此时有存在于产物相中的残留催化剂组分——Lewis酸/质子酸，软化在缩合及后酰化作用通过水提处理后得到的催化剂溶液通过合适的方法进行再生，并返回至反应中作为乙酸催化剂溶液。
Figure A0110439000051
TMHQ＝三甲基氢醌Ac2O＝乙酸酐AcOH＝乙酸LM＝溶剂
α—生育酚及其衍生物有很重要的作用，可作为饲料添加剂、抗氧剂、循环刺激剂、减缓细胞衰老的药物以及相关应用。α—生育酚乙酸酯(维生素E乙酸酯)与合适二氧化硅的粉末配方已知可市售得到用作饲料添加剂。
以前主要描述的方法是制备α—DL—生育酚，即、未酯化的、储存不稳定的、光敏感形式的维生素E。根据这些方法，首先通过三甲基氢醌与异植醇的缩合脱除水制备α—生育酚，然后在单独的步骤中用化学计量量的酰化剂进行酯化，产生维生素E乙酸酯。该方法显示在以下合成路线中：
Figure A0110439000061
根据该现有技术，起始物通常是三甲基氢醌(TMHQ)，其通过使用各种催化剂体系与异植醇反应(US2411969，Hoffmann LaRoche；DE3203487，BASF；US3708505，Diamond Shamrock；US4239691，EastmanKodak；以及DE—OS4243464、US5,523,420、EP0694541、和DE19603142)。该反应所用的催化剂通常是Lewis酸、特别是卤化锌与质子酸、特别是盐酸和氢溴酸的组合。氯化锌和其他氯化氢的的混合物可有利地用作常规缩合反应催化剂体系，其中在反应中产生的水通过共沸蒸馏与溶剂一起除去或者通过蒸馏作为含水酸除去。根据EP0100471和DE2606830，添加胺或季铵盐作为第三催化剂组分，可达到特别好的产率。EP0850937Al也描述了胺、特别是三癸基胺(TDA×HCl)的额外使用，该胺在其质子化状态下也可认为是季铵盐的形式。
一旦反应完成，产物则必须被乙酰化，以得到储存稳定的、商业中使用的维生素E乙酸酯。
该方法相对于所达到的产率还是非常经济的，但其一个缺陷是，在使用以及萃取分离大量氯化锌时产生废水。催化剂组分通常是在缩合后用水或者水与甲醇的混合物进行萃取。以此方式，有可能从粗的生育酚相中除去质子酸/Lewis酸的混合物以及相转移催化剂，但是在如此处理后，粗生育酚相在中等温度下有可能不会再被酰化，这是因为用乙酸酐进行缓和的选择性酰化需要催化剂的存在。
在现有的专利文献中，用乙酸酐进行酰化也可在大于100℃的高温下进行，或者再添加催化剂。在该方面，有机碱和Lewis酸或者质子酸都已被描述用作酰化粗生育酚的催化剂。一旦反应完成，催化剂和所形成的乙酸就必须通过使用水及合适有机萃取剂的萃取来除去。因此，如果酯化反应是在中等温度下进行，该工艺包括总共两个比较麻烦的萃取步骤。如果随后的乙酰化反应仅是在有催化剂存在下通过与乙酸酐回流来受热进行，则需要相应的能量输入。
不可能简单地回收这些在萃取后形成的卤化锌水溶液，这是因为如果是TMHQ与异植醇缩合，除萃取所需要的水外，在反应期间也形成水，其使催化剂溶液失活(参见Bull.Chem.Soc.Jpn.，68，(1995)，第3569页；以及Bull.Chem.Soc.Jpn.，69，(1996)，第137页左手栏)。回收用水萃取的卤化锌相(约20—60wt％氯化锌)并将其重新用于缩合反应中，这种方法导致反应产率的下降以及较差的产品质量。蒸发该催化剂水溶液以再生粉状卤化锌涉及复杂的固体处理，而且也是不经济的。
在Baldenius等人的EP0850937Al中，该反应是在不与水混溶或者仅略微与水混溶的溶剂中进行，反应后用水萃取催化剂相，而且一旦含水相浓缩至约60—90％，就将所得的催化剂溶液返回至20—200℃的反应中。该方法的缺陷是，卤化锌混合物在室温下为块状，而且因此只能用为此设计的特殊泵输送。为得到液体形式的催化剂，该催化剂块必须加热至适当的温度，这也增大了生产成本。
另外，该方法在反应期间需要引入纯物质形式的气态质子酸、特别是盐酸。由于循环使用催化剂块而进入反应体系中的水以及在反应期间形成的水在反应期间通过共沸蒸馏连续除去。应注意的是，一旦引入1.5mol水/mol氯化锌，就不能共沸除去水。但是，大量的水使催化剂完全失活。
另一个重大缺陷是，酰化催化剂在催化剂溶液的水提期间也被从有机相中除去。当使用该方法时，没有任何选择，只能在额外步骤中添加新的催化剂或者在受热条件下进行酰化反应，这又增加了能量方面的成本。本发明的目的是克服该缺陷，提供催化剂/溶剂基质，其允许缩合反应以及后乙酰化反应都在中等温度下进行，而无需在缩合反应后添加新的催化剂增加生产成本。
溶剂的选择是特别重要的，因为缩合反应的溶剂也预先决定了随后的处理以及最终催化剂回收介质。
使用包含酯的溶剂也有其他困难，因为在反应期间有水存在，特别是如果必须经济地以水溶液的形式回收催化剂。水的浓度、缩合反应需要的温度以及最终酯的选择，决定了皂化速率。尤其是短链醇的酯，表现出强的皂化倾向，而且因此对于缩合反应而言不是合适的、易于回收的溶剂。以此方式，用作溶剂的酯形成有机酸和醇，它们必须在费时的分离步骤中从产物中除去，否则在溶剂返回至循环工艺时发生累积。
除现有文献外，所描述的方法都没有提到处理反应中所用的催化剂溶液。
本发明的目的是提供一种经改进的制备α—DL—生育酚酯的方法，以及再生处理后在反应中得到的催化剂相，其方式是，该催化剂可直接返回至反应中，而不会降低催化剂的活性。具体而言，本发明的目的是提供一种方法，其允许活性催化剂溶液以容易处理、容易配比(液体)的形式回收，该催化剂溶液的重新使用不会导致任何产率的下降或者产品质量的损坏。
本发明的再一个目的是提供一种方法，其允许缩合反应以及所形成的维生素“原位”酯化为维生素E乙酸酯所需要的与乙酸酐的反应都可在中等温度下进行，无需在缩合反应前和后乙酰化反应后重复分配催化剂，并同时避免了受热的后乙酰化反应。
在本发明中，中等温度应理解为低于100℃的温度。
本发明的目的具体地是提供一种方法，其中维生素形成反应以及与乙酸酐进行的乙酰化反应都可在中等温度下进行，维生素形成反应以及随后的乙酰化反应都使用相同的催化剂体系进行，而且催化剂可以乙酸水溶液的形式回收，其容易处理，而且可以在室温(约25℃)下以液体形式泵送，在重复循环时没有任何催化剂活性的损失。
以下将参考附图通过实施例对本发明进行更详细的描述，在图中：
图1是简要说明本发明之方法的简单流程图。
上述问题都可通过使用以下催化剂体系来解决，该催化剂体系包括含水氢卤酸、卤化锌以及任选的元素金属，特别是锌，其中乙酸作为溶剂。在乙酸中进行高度选择性的反应使得有可能一旦进行缩合反应，就可通过简单的相分离从包含产物的有机相中分离出反应中的水以及作为乙酸相的绝大多数的缩合催化剂，其中活性催化剂组分保留在有机相中，其浓度对于随后用酰化剂、特别是乙酸酐的乙酰化反应在中等温度下有效且选择性地进行是足够的。这使得可以使用相同的催化剂体系，无需额外配比用于缩合及酰化反应的催化剂，而且同时使得酰化反应可在0—60℃的中等温度下进行。有效分离乙酸催化剂相(催化剂相I和II)中的水意味着产生维生素E乙酸酯所需要的乙酸酐的量可以降低，因为在有水存在时酰化剂是按照化学计量比消耗的。
在此方面，使用有机羧酸、特别是乙酸作为溶剂能够使蒸馏前维生素E乙酸酯的产率达到大于96％，其中在反应后，即使没有酰化剂存在时，除主要产物维生素E外，已存在相当量的维生素E乙酸酯。主要产物的存在可以通过在有缩合催化剂存在时维生素E与乙酸之间的“原位”酯化反应来解释，其中形成水。
使用乙酸作为用于缩合反应后的催化剂溶液的优选溶剂和萃取剂，使得能够以容易处理的乙酸水溶液的形式回收催化剂溶液，该溶液可通过简单的乙酸和水的蒸馏来再生，其方式是，随蒸馏物不损失任何催化活性组分，而且所得的催化剂溶液可返回至反应中，没有任何活性的损失。因为在缩合反应后进行生育酚相的相分离，而且该反应产生乙酸催化剂的含水相，所以不用进一步添加萃取剂和水，就有可能得到粗生育酚相，其具有足够浓度的催化剂组分，以确保在中等温度、特别是20—40℃之间的温度下的酰化反应。另外也大大简化了用于分配和泵送催化剂溶液的装置的处理和复杂性。
绝大多数的催化剂可在缩合反应后通过乙酸相(催化剂相I)的简单相分离从维生素E/维生素E乙酸酯相中分离出来，其中在有机相中仍有足够浓度的催化剂，以允许在中等温度下进行温和的、高度选择性的后乙酰化反应。乙酰化后，通过水提从维生素E乙酸酯相中除去催化剂残留物，然后使所得的催化剂含水相(催化剂相II)与缩合反应后得到的催化剂相I合并。这些催化剂相大部分通过蒸馏乙酸和水的混合物来分离，并由此简单地进行处理，在蒸馏物中不含有活性催化剂组分。残留下乙酸催化剂的浓水溶液(经回收的催化剂溶液III)，其可重新用于缩合反应。
该催化剂溶液在室温下也是液体而且在中等温度下构成活性催化剂之容易处理且容易分配的配方。
本发明涉及制备α—生育酚乙酸酯的方法，其是在催化剂体系存在时于中等温度下缩合三甲基氢醌和植醇衍生物、特别是异植醇(IP)，所述催化剂体系由卤化锌、质子酸和任选的元素金属、特别是锌组成，其中用乙酸作为溶剂，而且在缩合反应后，缩合后得到的生育酚/生育酚乙酸酯混合物在中等温度并有缩合催化剂存在下被后乙酰化，所述缩合催化剂在缩合后分离乙酸催化剂相后以足够的浓度存在于有机相中，并再生和循环乙酸催化剂水溶液。特别优选使用的卤化锌催化剂包括氯化物和溴化物以及这些组分的混合物。锌的碱性氯化物和溴化物，如相应的卤氧化物和羟基卤化物，也构成用于本发明的方法中的活性催化剂。
芳香结构单元TMHQ与IP在有催化剂体系存在时的缩合反应，所述催化剂体系包含ZnX2和HY(X＝卤素、氢氧化物、氧化物；Y是Bronsted酸的阴离子)、以及任选添加作为第三催化剂组分的元素金属、特别是锌，如果该反应总地是在可用水、特别是乙酸萃取或者与其混溶的质子性溶剂中进行，而且以ZnX2和HY的乙酸水溶液的形式在反应中引入用于缩合反应以及随后的乙酰化反应的催化剂溶液，则该反应具有良好的产率，其中催化剂溶液典型的卤化锌含量为约50—90wt％，HY为1—10wt％，水为1—30wt％，而乙酸为1—30wt％。活性卤化锌组分与水的摩尔比约为1∶4，卤化锌与乙酸的摩尔比在1∶10—10∶1之间。
以离析物使用的组分的反应在乙酸中具有优异的产率。与常规用作缩合溶剂的酯相比，乙酸具有以下优点：(a)其在反应条件下是惰性的，而相应的常规酯在有酸催化剂和水存在时会水解；(b)维生素E和维生素E乙酸酯的混合物在缩合反应阶段已经包含，使得酰化剂的量在随后的后乙酰化反应中可降低；(c)含水乙酸适合于萃取酸催化剂以及除去催化剂相I中的缩合水；以及(d)乙酸可同时用作反应的溶剂以及活性催化剂体系的溶剂介质，而且即使经再生的催化剂相连续地与亚化学计量补充量的组分HY循环使用时，仍可观察到没有任何催化活性损失，这又为恒定的高选择性和产率所证实。
当该方法非连续地进行时，用作溶剂的乙酸可一次性以新制品加入。在优选的实施方案中，在用乙酸酐进行乙酰化时作为副产物的第一批乙酸用作溶剂。相对于引入的TMHQ，该乙酸的浓度约为10—300wt％，而乙酸相对于TMHQ的浓度在50—150wt％时通常可实现最好的结果。
水的量可在宽的范围内变化，而且为实现良好的结果，相对于TMHQ，其在反应混合物中的浓度通常调节为10-2—400mol％，其中TMHQ：水的摩尔比在4—0.5(400mol％—25mol％)之间是优选的。水的量可通过由于回收的催化剂溶液II而引入于反应中的水以及新补充的含水HY(催化剂/质子酸)中的水浓度来得到。反应混合物中的水浓度基本上是根据经回收的催化剂相III的水含量来确定。
缩合反应在有催化剂组分ZnX2/HY以及任选的元素金属存在下在作为溶剂的乙酸中于0—150℃的温度下进行，其中在40—120℃的温度下达到最佳的结果。随后的乙酰化反应在有催化剂组分ZnX2/HY以及任选的元素金属存在下于0—100℃下进行，其中在0—40℃的温度下达到最佳的结果。
根据已知的专利文献，合适的Lewis酸是锌盐，特别是卤化物，如氯化锌和溴化锌，其中该术语也包括在反应条件下产生的相应的氢氧化物。相对于所引入的TMHQ，Lewis酸的用量为10—200mol％，特别是20—50mol％。当循环使用经再生的催化剂溶液时，Lewis酸浓度基本上是根据回收的乙酸水溶液中的Lewis酸含量来确定的。
Lewis不必以商购组分的形式引入在反应中，但可以通过混合合适量的氢卤酸和相应的金属、特别是锌来原位制备。一旦已经再生催化剂溶液，实际上可再检测所有相应的卤化锌，任何丢失的量可通过元素金属和含水氢卤酸补充至所希望的浓度来补偿。
根据专利文献，可以使用的质子酸是矿物酸，特别是浓的氢卤酸或其水溶液的形式。在使用氯化氢和溴化氢时，特别是浓水溶液的形式，可实现特别好的结果。但是，该酸也可以是硫酸、具有各种SO3浓度的硫酸/SO3混合物、Ho值低于或等于—11.9的过量酸如全氟代链烷酸、或者硼酸和草酸的混合物。相对于引入的TMHQ，质子酸的使用量为0.01—100mol％，特别是5—50mol％。优选使用盐酸和氢溴酸的浓溶液。
当循环使用再生的催化剂溶液时，质子酸的浓度基本上根据所回收的乙酸水溶液的质子酸含量来确定。
离析物和催化剂的添加顺序基本上是不重要的(这也适用于IP，其最后添加在其他组分的混合物中)，而且可通过以下的实施例来理解。
在优选的实施方案中，当开始反应时，首先引入用作溶剂的乙酸(例如，用乙酸酐酰化后在前批维生素E乙酸酯制备后或者作为新溶剂)，催化剂组分——含水氢卤酸和适当的卤化锌、以及任选的元素锌溶解在其中。在该溶液中添加芳香结构单元TMHQ。所得悬浮液调节至反应温度。IP，任选地以乙酸溶液的形式，在2—4小时的时间内分配在该混合物中。一旦反应完成后，将反应混合物冷却至室温，形成两个明确的相——催化剂相(催化剂相I)和产物相(产物相I)。
较低的重相包含维生素E/作为副产物的维生素E乙酸酯，而且主要由催化剂组分的乙酸水溶液组成。产物成分(维生素E和维生素E乙酸酯)在催化剂相I中的比例约为所形成产物的总量的0.1—5mol％，通常为0.5—2mol％。用合适的溶剂进行简单的萃取，由此可回收催化剂相中存在的产物部分，然后与上部的产物相合并。
当非连续地进行本发明的方法时，也可简单地添加非极性溶剂，该溶剂对于维生素E和维生素E乙酸酯具有更高的溶解性，特别是烷烃、芳香溶剂或者相应的酯。简单地与此等溶剂搅拌，催化剂相I中的维生素E/维生素E乙酸酯含量可降低至仅有痕量存在的程度，因此不会导致产率的任何明显丢失。
上相(产物相I)包含残留的催化剂组分ZnX2和HY以及萃取剂、作为主要成分的维生素E和维生素E乙酸酯的混合物。根据反应的进行方式，维生素E与维生素E乙酸酯的比在10∶1—1∶1之间，缩合反应后得到的比例通常为5∶1—2∶1之间。维生素E与维生素E乙酸酯之间的比例的主要确定参数是反应溶液中的水浓度和反应温度，特别是反应进行的方式，因为维生素E乙酸酯的比例在从体系中共沸除去水时增加。
残留在上部产物相中的催化剂量对于在中等温度下乙酰化尚未酯化的维生素E以及维生素E乙酸酯是足够的。
在从产物相I中相分离催化剂相I后，通过萃取从催化剂相中除去产物组成部分，其占所形成产物总量约0.1—5mol％。在本发明中可以使用的萃取剂是任何不与催化剂相混溶或者仅略微与其混溶的合适溶剂，特别是脂族、环脂族或芳香溶剂。在此例如可以提到有戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、ligroin、石油醚、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、或者这些溶剂的卤代衍生物。其他通常使用的溶剂如酯、特别是碳酸酯和脂族羧酸酯、以及脂族醇、上述溶剂的混合物，对于该萃取也是合适的。
即使有少量的脂族萃取剂，也可非常有效地进行萃取，其中相对于待萃取的催化剂相I，萃取剂的量可在10—200wt％的范围内变化。
萃取相基本上由维生素E/维生素E乙酸酯和萃取剂构成，其与产物相I合并，由此产生一个合并的相——产物相II，另外包括产物相I，其包含所形成的维生素E和维生素E乙酸酯中的绝大多数。该相包含缩合反应后形成的维生素E+维生素E乙酸酯的总量的95—99.1wt％，而从催化剂相I中得到的萃取物包含所形成的维生素E和维生素E乙酸酯的总量的0.1—5％。
如上所述，不必通过简单地添加适当量的与催化剂相不混溶的非水溶性溶剂来进行萃取，催化剂相I中的产物含量也可降低至小于0.1wt％。包含维生素E和维生素E乙酸酯之混合物的产物相I然后在中等温度下通过与酰化剂的反应进行乙酰化反应。
以此方式，可基本上从相分离后得到的产物相I中除去所有的水，而该水将通过导致乙酸酐的额外消耗来干扰随后的酰化反应。
酰化反应可在非水溶性的疏水性溶剂中以简单的方式进行，不会影响反应的选择性或速率。非水溶性溶剂与产物相I之间的体积比通常为0.5—5的范围内，这取决于所用溶剂的本质。例如，使用脂族烃如己烷或庚烷，或者用芳香烃如甲苯，可实现良好的结果。
后乙酰化反应可分批或连续地进行，其中产物相I由乙酸、萃取剂、维生素E和维生素E乙酸酯构成。待酰化相中存在的残留水浓度可任选地通过添加适当过量的乙酸酐来消除，其中形成乙酸，而乙酸从开始时就无时不在地存在于反应体系中。在有利的实施方案中，产物相I与乙酸酐合并，其中由于存在质子酸/Lewis酸催化剂体系，即使在室温下也可有效地催化该反应。根据反应进行的方式和催化剂组分的浓度，反应可在-20℃至100℃的温度范围内进行，优选在0—60℃之间，特别优选在室温下。
一旦反应完成，即可得到产物相II，相对于维生素E乙酸酯，该相现在仅包含浓度小于1％的维生素E。该产物相在随后的步骤中通过用水和任选辅助溶剂、特别是甲醇或乙醇进行催化剂萃取来处理，其中可同时使用与水不混溶或者仅略微混溶的溶剂，以促进相分离，从如此制得的乙酸催化剂含水相II中除去任何残留的产物。如果在第一次相分离(催化剂和产物相I的制备)前已经添加了非水溶性溶剂，此时则无需添加溶剂，而且催化剂残留物用水或水/辅助溶剂混合物简单地进行萃取。
含水萃取介质，最简单的情况是水，其量可在宽的范围内变化，而且特别是取决于所用的Lewis酸的性质以及所希望的萃取程度。如果该产物相用1—10vol％的水洗涤2—3次，则可实现良好的结果。进行该萃取的方式相对而言不是关键性的，而且可以逆流萃取的方式连续进行。在最简单的情况下，产物相II通过连续地用适当量的水或者醇的水溶液搅拌来进行萃取。
如以上对催化剂相I的萃取所述，相同的标准适用于催化剂含水相II的萃取剂的选择。优选在相同的萃取剂中进行催化剂相I的萃取和催化剂相II的萃取。特别有利的是，以(任选)多阶段逆流萃取的方式进行产物(维生素E乙酸酯)和催化剂(ZnX2/HY)的分离。
在用水和任选的辅助溶剂如甲醇或乙醇萃取产物相II后，得到包含催化剂组分的乙酸含水相——催化剂相II。该催化剂相II包含酰化催化剂，与缩合后得到的催化剂相I合并。得到乙酸催化剂含水相，其包含全部量的活性催化剂组分ZnX2以及大部分的活性催化剂组分HY。
该催化剂相按以下方式进行适当的处理，其中得到包含催化剂组分的相——催化剂相III，一旦补充了部分消耗的组分HY，该催化剂相III可重新用于TMHQ和IP的缩合反应。催化剂再生基本上包括部分除去乙酸和/或水，其中催化剂组分ZnX2和HY基本上保留在浓的水/乙酸溶液中。在最简单的情况下，为此目的蒸馏经合并的催化剂相I和II，其中水和乙酸以蒸馏物得到，而且在蒸馏物中没有浓水溶液形式的HY。
催化剂相的蒸馏及相关的再生可在0.1—760torr的压力下进行。经合并的催化剂相I和II通过蒸馏进行的再生在20—200℃的温度范围内随压力的变化而进行。在减压和相应的中等温度下，再生催化剂的可能性对于所用装置的材料的选择提供了额外的有利条件。在根据本发明的另一个实施方案中，催化剂再生是通过蒸发经合并的催化剂相I和II来进行的，其中一些HY与水和乙酸通过蒸馏一起被除去。所得的催化剂相III则必须用适当浓度的HY进行补充，以保持完全的催化剂活性。
除所述的蒸馏法外，经合并的催化剂相也可通过其他方法进行再生，特别是用合适的膜分离水和/或乙酸。根据该替代方法，选择性除去乙酸和/或水，并与乙酸/水浓缩一起再剩下如上所述包含活性催化剂组分的催化剂溶液III，由此可浓缩活性催化剂溶液。
即使在重复循环后，用上述方法得到的催化剂溶液III在0—200℃的温度范围内仍然具有足够低的粘度，可以液体状态用合适的泵输送，没有催化剂组分的结晶，而如此结晶则需要额外的回收措施。再生催化剂溶液的粘度增加会随着环状组分数量的增加而被观察到，但是可以通过在再生催化剂相中直接添加至少一定比例的缩合溶剂——乙酸来缓解。在此情况下用作稀释剂和溶剂的乙酸也可直接在合并的催化剂相I和II的再生蒸馏期间添加。在该方法中，基本上回收到基本上无水的催化剂体系的乙酸溶液。
根据本发明在作为溶剂的乙酸中缩合TMHQ和IP，以及上述用于再生作为包含乙酸和ZnX2/HY的催化剂水溶液的催化剂溶液的方法，直接构成了制备维生素E乙酸酯的有效方法，其使得所用催化剂的催化活性保持恒定，不用或者几乎不用补充催化剂组分HY。
根据本发明从TMHQ和IP起始制备维生素E乙酸酯，已证明可发现溶剂/催化剂基质，通过使用水溶性且可以水萃取的溶剂、特别是乙酸，可在缩合后实现选择性的产物形成，而且还可从所得的产物相中实现缩合催化剂的分离，其中所述产物相包括维生素E/维生素E乙酸酯和乙酸。
从维生素E/维生素E乙酸酯相中分离出催化剂后，对于随后在中等温度下用合适的酰化剂进行的酰化作用而言，可提供足够的催化剂浓度，并同时降低干扰酰化反应的水含量。用合适的酰化剂酰化以得到产物——维生素E乙酸酯后，用合适的含水萃取剂萃取催化剂相，然后通过除去水/乙酸再生所得的催化剂相，可得到活性催化剂相III，其在室温下易于处理，而且可重复用作催化剂溶液，没有任何活性的损失。
以下实施例说明了根据本发明的方法。缩合后得到的混合物的含量以及产物的含量是通过相对于市售制剂(Fluka：98.5％维生素E乙酸酯)进行对比分析来定量的。TMHQ＝三甲基氢醌IP＝异植醇TMHQ－DA＝三甲基氢醌二酯
实施例1—4
首先将112.6g的ZnBr2、300ml(315g)的冰乙酸和12.64g的浓氢溴酸(48wt％)引入至一个2L的四颈烧瓶中，然后搅拌加入194.1g的TMHQ(1.276mol)。在室温下简单用氮气冲洗该系统后，在10分钟的时间内将温度升高至80℃。然后于80℃下在2小时的时间内添加395g的IP(1.31mol)，并在80℃下继续搅拌1小时。
冷却至室温后，加入900ml的正己烷，然后从催化剂相I中分离产物相I。在30分钟的时间内在产物相I中添加至少化学计量量的乙酸酐，其方式是，反应温度不超过25℃，并使反应继续进行15分钟。
在反应溶液中添加350ml的正己烷和250ml的水，并剧烈搅拌该混合物约10分钟。在分液漏斗中分离乳液，并用50ml水洗涤有机相两次。
所得产物相III在60℃和1mbar的条件下在旋转蒸发器中蒸发至恒定重量。回收的正己烷重新用于随后的萃取中。在旋转蒸发器中除去溶剂后，得到615.7g的黄色油状物，根据定量HPLC分析测定，其中含95.2％的维生素E乙酸酯。相对于TMHQ的产率因此为97.2％。
包含水的两个乙酸萃取物(催化剂相I)与催化剂相II合并，然后通过简单蒸馏蒸发至底部温度为146℃，该蒸馏包括带有Claisen蒸馏头的Liebig冷凝器。
由此得到154.4g的残留物(紫色溶液)，其特征是在室温下容易泵送和处理。即使在室温下储存长时间后，也没有观察到溶液的固化。底部产物的组成如下：
71.3％ ZnBr2
3.6％  HBr
17.9％ 水
5％    AcOH
在催化剂回收时得到的蒸馏物不包含HBr。补充了活性催化剂组分所缺的浓度后，该催化剂溶液循环使用三次，其中没有观察到催化剂活性的降低。相对于TMHQ连续得到如下产率的维生素E乙酸酯：实施例2：第1次循环：97.0％实施例3：第2次循环：96.8％实施例4：第3次循环：97.5％
实施例5—8
重复实施例1(＝实施例5)，所得残留物中的ZnBr2、HBr和乙酸的量见表I所示。为进行分析，除去在各种情况下得到的10wt％催化剂溶液以完全定量组合物，并用新的催化剂组分替代。
                                       表I
         实施例     5     6     7     8
 TMHQ [g]mmol     194.11250     194.11250     194.11250     194.11250
异植醇 [g]mmol     395.11313     395.11313     395.11313     395.11313
mol％     105     105     105     105
溴化锌 回收[g]mmol     --     104.0461.8     105.8469.8     107.3476.6
新[g]mmol     112.6500     8.638.2     6.830.2     5.323.4
总[g]mmol     112.6500     112.6500     112.6500     112.6500
HBr48％ 回收[g]mmol     --     5.163.6     5.264.7     5.567.7
新[g]mmol     12.6475     1.911.4     1.7410.3     1.27.3
总[g]mmol     6.0775     6.175     6.175     6.175
水 回收[g]mmol     --     26.11440.3     25.31403.5     25.71426.6
总[g]mmol     6.6364.9     6.6366.3     6.6366.3     6.6366.3
 Ac2ONaAc [g]mmol     175.51651.0     198.21941.0     199.91958.3     195.31874.5
 粗生育酚 重量[g]     612.5     616.6     615.4     617.8
(HPLC)％EAC     94.0     92.9     93.2     94.8
mmolEAC     1218     1211.8     1213.4     1239
 产率 ％理论TMHQ     97.4     98.9     97.1     99.1
实施例9—10
以下实施例表明，替代溴化锌，含水HBr和元素锌的混合物也可用作催化剂体系，其“原位”提供选择性催化所需要的溴化锌浓度。当循环使用催化剂溶液时，任何由于所选的排放速率造成的溴化锌丢失都可在新的循环开始时通过添加锌和HBr来制造。在实施例9中，初始使用的溴化锌与实施例1一样，而在从实施例9回收催化剂溶液时，仅通过Zn和HBr来补充。
在实施例10中，添加1.32g的Zn(20mmol，相对于TMHQ为1.6mol％)。催化剂组分在蒸馏前于催化剂相III中补充，以调节水含量。所得结果见表II所示。
                         表II
          实施例     9     10
    TMHQ [g]mmol     194.11250     194.11250
异植醇 [g]mmol     395.11313     395.11313
mol％     105     105
溴化锌 回收[g]mmol     --     108.0479.5
新[g]mmol     112.6500     --
总[g]mmol     112.6500     112.6500
HBr48％ 回收[g]mmol     --     5.264.7
新[g]mmol     12.6475     8.4350
总[g]mmol     6.0775     6.0775
水 回收[g]mmol     --     13.631426.6
总[g]mmol     6.6364.9     6.6364.9
    Ac2ONaAc [g]mmol     175.51651.0     185.71746.0
    粗生育酚 重量[g]     612.5     615.3
(HPLC)％EAC     94.0     93.9
mmolEAC     1218     1223.6
    产率 ％理论TMHQ     97.4     97.9

Claims (7)

1、在循环法中制备α—生育酚乙酸酯的方法，其是在催化剂体系存在下于可用水萃取或者与水混溶的极性溶剂/水混合物中缩合三甲基氢醌和异植醇，所述催化剂体系包括卤化锌和含水质子酸以及任选的元素金属，其中，
(i)从催化剂含水相中分离首先得到的α—生育酚，然后用酰化剂进行酯化，
(ii)对用水提进行处理后而得到的催化剂溶液进行再生，然后将包含乙酸的溶液返回至反应中，以及
(iii)浓缩包含卤化锌和质子酸的催化剂混合物，并以液体形式重新引入至反应中。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所用卤化锌包括氯化锌、溴化锌、氯氧化锌和羟基氯化锌、溴氧化锌和羟基溴化锌、或者它们的混合物。
3、如权利要求1所述的方法，其中，所用的质子酸是盐酸和氢溴酸，而元素金属是锌。
4、如权利要求1所述的方法，其中，使用乙酸作为催化剂溶液的溶剂和萃取剂。
5、如权利要求1所述的方法，其中，使用乙酸酐作为酰化剂。
6、如权利要求1所述的方法，其中，通过蒸馏或膜分离来浓缩乙酸催化剂含水混合物。
7、如权利要求1所述的方法，其中，反应在循环下连续重复地进行。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1968943B (zh) * 2004-06-11 2011-08-10 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 生产色满衍生物尤其是α-生育酚及其链烷酸酯的方法
CN102964330A (zh) * 2011-08-31 2013-03-13 卫材R&D管理有限公司 α-生育酚及α-生育酚乙酸酯的制造方法
CN103265423A (zh) * 2013-05-31 2013-08-28 重庆龙瑞化工有限公司 含有醋酐和溴化锌等工业废弃物的资源化处理方法
CN106565659A (zh) * 2016-11-01 2017-04-19 万华化学集团股份有限公司 一种制备维生素e乙酸酯的方法
CN114940668A (zh) * 2022-03-23 2022-08-26 万华化学集团股份有限公司 一种催化剂的制备及其在维生素e乙酸酯合成上的应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003271655A1 (en) * 2002-11-21 2004-06-15 Dsm Ip Assets B.V. Manufacture of tocopheryl acetate
WO2004096790A1 (en) * 2003-04-28 2004-11-11 Dsm Ip Assets B.V. Process for the manufacture of tocyl and tocopheryl acylates

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5180859A (en) * 1975-01-11 1976-07-15 Teijin Ltd Arufua tokofuerooruruino seizoho
DE3203487A1 (de) * 1982-02-03 1983-08-11 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von tocopherylacetat oder tocopherylpropionat
DE4208477A1 (de) * 1992-03-17 1993-09-23 Basf Ag Verfahren zur herstellung von vitamin e
US6005122A (en) * 1996-12-23 1999-12-21 Basf Aktiengesellschaft Preparation of α-tocopherol or α-tocopheryl acetate by reacting trimethylhydroquinone and phytol or isophytol, with recycling of the zinc halide condensation catalyst
DE10011402A1 (de) * 2000-03-09 2001-09-13 Degussa Verfahren zur Herstellung von alpha-Tocopherolestern

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1968943B (zh) * 2004-06-11 2011-08-10 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 生产色满衍生物尤其是α-生育酚及其链烷酸酯的方法
CN102964330A (zh) * 2011-08-31 2013-03-13 卫材R&D管理有限公司 α-生育酚及α-生育酚乙酸酯的制造方法
CN103265423A (zh) * 2013-05-31 2013-08-28 重庆龙瑞化工有限公司 含有醋酐和溴化锌等工业废弃物的资源化处理方法
CN103265423B (zh) * 2013-05-31 2015-05-27 重庆龙瑞化工有限公司 含有醋酸和溴化锌等工业废弃物的资源化处理方法
CN106565659A (zh) * 2016-11-01 2017-04-19 万华化学集团股份有限公司 一种制备维生素e乙酸酯的方法
CN114940668A (zh) * 2022-03-23 2022-08-26 万华化学集团股份有限公司 一种催化剂的制备及其在维生素e乙酸酯合成上的应用
CN114940668B (zh) * 2022-03-23 2023-09-19 万华化学集团股份有限公司 一种催化剂的制备及其在维生素e乙酸酯合成上的应用

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