CN1458136A - 一种制备高纯度1－紫苏醇的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是以β－蒎烯和≥50％的高浓度的过氧乙酸，在无水碳酸钠存在下反应生成环氧化物，再用铵盐为催化剂，在极性溶剂中将环氧化物分解为1－紫苏醇(对－孟－1，8－二烯－7－醇)，然后添加“挟带剂”减压精馏得到含量≥98％的高纯度1－紫苏醇产品。本制备方法与现有技术比较具有反应步骤少、时间短、条件温和、收率高、成本低，安全、节能、基本无三废排放等优点。

Description

一种制备高纯度1-紫苏醇的方法

本发明涉及一种制备高纯度1-紫苏醇的方法，所述的1-紫苏醇可用为食品添加剂、抗癌防癌保健品和杀菌剂。

紫苏醇学名对--1，8-二烯-7-醇，属于单萜烯类化合物，有d-和1-两种异构体，它是一种无色粘稠液体；天然存在于姜草油、香菜、玫瑰草油、薰衣草油、樱桃及草莓等植物中。近年来，国外，特别是美国对1-紫苏醇进行了深入研究，结果表明：1-紫苏醇除可用为食品添加剂外还能预防和治疗多种癌症，在器官移植前后服用可抑制排异性，它也是一种对人类安全的杀菌剂。

迄今，合成1-紫苏醇的方法较多，但都存在着一些不足，例如，合成1-紫苏醇的第一步反应用铅盐为氧化剂，造成环境污染，产品中铅含量高，副产物难于处理；用过氧化苯甲酰为氧化剂，生产中危险性较大，因其在干燥时会自燃爆炸；而用SeO₂为氧化剂因其本身的剧毒而带来了一系列的问题。

由Chastain；Doyle E.等人发明的，于1999年11月30日公开的美国专利5,994,598披露了一种“制备紫苏醇和乙酸紫苏酯的方法”(注：用此专利方法制备的紫苏醇应为1-紫苏醇)。

在该方法中第一步环氧化反应，采用浓度为40％的过氧乙酸为氧化剂，环氧化物收率为85％。

在该方法中制取1-紫苏醇的第二步分解反应，采用下述两种方法：

(1)环氧化物制备成对--1-烯-8-乙酰氧基-7-醇，先高温裂解得乙酸紫苏酯，再经皂化、过滤、萃取、脱溶、减压精馏得到1-紫苏醇收率50％左右。

(2)环氧化物在催化剂作用下生成二醇，再经乙酰化，脱水得混合乙酸酯，再经皂化、过滤、萃取、脱溶、减压精馏得到1-紫苏醇，收率50％-60％左右。

上述文献中披露的制备1-紫苏醇的工艺不足在于：

第一步环氧化反应，所用的过氧乙酸浓度为40％，使环氧化收率偏低。

第二步分解反应(1)法需高温裂解，对设备要求高，能耗高，副产物多，收率低；(2)法反应步骤多，生产周期长，原材料消耗多，成本高，收率低。

本发明人针对上述专利存在的不足，提出一种制备高纯度1-紫苏醇的方法。

本发明制备1-紫苏醇的技术方案如下：

一种制备高纯度1-紫苏醇的方法，该方法以β-蒎烯为原料，包括环氧化反应、分解反应、减压精馏等步骤；其特征在于，在环氧化反应步骤中采用≥50％的高浓度的过氧乙酸为环氧化剂，在分解反应步骤中的分解温度≤90℃，催化剂为混合铵盐，反应介质为极性溶剂，经上述步骤得到的1-紫苏醇粗品经添加“挟带剂”减压精馏得到1-紫苏醇含量≥98％的产品。

所述的1-紫苏醇即对--1，8-二烯-7-醇。

所述的环氧化反应温度15-25℃。

所述的分解温度60-90℃。

所述的分解反应介质为硝基甲烷、二甲基甲酰胺等极性溶剂。

所述的分解反应的催化剂为乙酸铵和硝酸铵的混合物。

所述的乙酸铵和硝酸铵的重量比为1∶1.5。

所述的“挟带剂”为多元醇，优选乙二醇。

所述的环氧化反应时间80分钟。

环氧化物分解反应时间1小时。

1-紫苏醇含量测定用气相色谱法。

本发明提供的制备1-紫苏醇的方法有以下优点：

1、收率高，环氧化物收率由85％提高到90％，1-紫苏醇收率由50％提高到70％，大大降低了成本。

2、生产周期短，设备利用率高。环氧化反应80分钟，分解反应1小时。

3、能耗低，节约能源，环氧化温度为常温，分解温度为60-90℃。

4、产品质量高，通过添加“挟带剂”减压精馏可得到1-紫苏醇含量≥98％的产品。

5、基本无三废排放。

以下结合对比例(现有技术)、实施例(本发明)对本发明作进一步说明。

对比例1：按照美国专利5,994,598披露的方法制备1-紫苏醇：

1，制备环氧化物

在反应瓶中加入1Kg β-蒎烯，2.5Kg无水碳酸钠，5L干燥二氯甲烷，在搅拌下滴加40％浓度的过氧乙酸1550ml，反应结束后，过滤、脱溶、减压蒸馏得氧化物870g，收率85％。

2，制备对--1-烯-8-乙酰氧基-7-醇

在反应瓶中加入50g Amborlite IRC-50小球珠，6L冰乙酸和1000g熔融脱水乙酸钠(1mmHg真空下干燥12小时)并在搅拌下滴加1000g环氧化物，温度升至65℃，继续搅拌2小时，降温过滤，用500ml冰乙酸洗涤，合并有机相，蒸脱乙酸(约14小时)，加入2L甲基特丁基醚，过滤，再用1L甲基特丁基醚洗涤，合并有机相，脱溶得1051g混合物，其中主要含有对--1-烯-8-乙酰氧基-7-醇及少量乙酸紫苏酯及紫苏醇。

3，制备乙酸紫苏酯

上述1051g粗品高温裂解得897g乙酸紫苏酸酯，少量1-紫苏醇及其它副产物。

4，制备1-紫苏醇

乙酸紫苏酯用碱醇溶液皂化(10小时)，过滤、萃取、脱溶、减压精馏得到1-紫苏醇，收率53％(以环氧化物计)。对比例21.制备环氧化物(同对比例1之1)2.制备对-烯-7，8-二醇

将环氧化物，蒸馏水及Amberlyst15离子交换树脂搅拌反应，温度逐渐升至70℃，当环氧化物全部转变为二醇后，冷却至0℃加入丙酮搅拌放出反应物，再用丙酮洗反应器，合并溶液后在旋转蒸发仪中蒸除丙酮(约6小时)，残留物经减压蒸馏得粗二醇。3.制备乙酸紫苏酯

将粗二醇、醋酐、嘧啶在室温搅拌1-8小时，经TLC分析反应完成后搅拌过夜，反应物经减压蒸馏得混合乙酸酯。4.制备1-紫苏醇

将混合乙酸酯在碱醇溶液中皂化其它操作步骤同对比例1之4。收率50-60％。

实施例11，制备环氧化物，

在2000ml四口瓶中加入200g β-蒎烯，320g无水碳酸钠及1000ml干燥四氯化碳，在搅拌下滴加50％浓度的过氧乙酸280g，维持反应温度25℃±2℃，总反应时间80分钟，过滤，滤饼用四氯化碳洗两次，真空脱溶，减压蒸馏得环氧化物185g，收率92％。2，制备1-紫苏醇(对--1，8-二烯-7-醇)

在1000ml的三口瓶中加放入400ml硝基甲烷和2g乙酸铵3g硝酸铵，在搅拌下滴加61g环氧化物，维持反应温度75±2℃1小时，真空脱溶，得1-紫苏醇粗品。

加入乙二醇为“挟带剂”减压精馏可得1-紫苏醇含量≥98％的产品44g，收率70.7％。

将本发明所提出制备方法实施例1与原来的制备方法对比例1，2比较，就可以看出本发明的创新和优点。

1-紫苏醇主要理化指标

分子量152.23

外观无色或浅黄色粘稠液体

沸点92-93℃/5mmHg

重金属含量(以Pb计)％＜0.001

砷含量(以As计)％＜0.0003

1-紫苏醇采用霍恩氏法进行急性毒性试验属低毒：

雄性小白鼠经口LD50 1.47g/kgBW

雌性小白鼠经口LD50 2.00g/kgBW

1-紫苏醇用法举例1，用为食品添加剂(美国FDA批准)

软饮料0.5-1.0ppm  冰激凌冰制食品0.5-1.0ppm

糖果  20ppm       烘烤食品      10-50ppm2，用为抗癌防癌保健品

美国临床试验剂量20g/天/70kg

保健预防剂量2-5g/天/人3，用为杀菌剂

喷洒消毒用：紫苏醇1％乙醇99％稀释至0.1％漱口消毒用：紫苏醇50％香料2％乙醇48％稀释至0.1％它对细菌和酵母菌均有杀灭作用。

Claims (10)

1、制备高纯度1-紫苏醇的方法，该方法以β-蒎烯为原料，包括环氧化反应、分解反应、减压精馏等步骤，其特征在于在环氧化反应步骤中采用≥50％的高浓度的过氧乙酸为环氧化剂，在分解反应步骤中的分解温度≤90℃，催化剂为混合铵盐，反应介质为极性溶剂，经上述步骤得到的1-紫苏醇粗品经添加“挟带剂”减压精馏得到1-紫苏醇含量≥98％的产品。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于所述的1-紫苏醇是1-对--1，8-二烯-7-醇。

3、根据权利要求1的方法，其特征为：环氧化反应温度15-25℃。

4、根据权利要求1的方法，其特征为：分解温度为60-90℃。

5、根据权利要求1的方法，其特征为：分解反应介质为硝基甲烷、二甲基甲酰胺极性溶剂。

6、根据权利要求1的方法，其特征为：分解反应的催化剂为乙酸铵和硝酸铵的混合物。

7、根据权利要求6的方法，其特征为：乙酸铵和硝酸铵的重量比为1∶1.5。

8、根据权利要求1的方法，其特征为：添加的“挟带剂”为多元醇。

9、根据权利要求8的方法，其特征为：多元醇为乙二醇。

10、根据权利要求1-9的方法制备的1-紫苏醇。