專利名稱：由甘蔗蠟中制得高級脂族醇混合物的方法
技術領域：
本發明涉及化學領域，特別是涉及由甘蔗蠟中制得含24至34個碳原子之高級脂族伯醇混合物的方法，其中含不同碳原子的脂族醇在所說的混合物中是彼此有特定關聯的。
根據本發明的方法，所得到的高級脂族伯醇混合物具有特定的生物學性質，其可在治療患有高膽固醇血癥和高脂蛋白血癥之Ⅱ型病人及用于減少性行為障礙的藥物配方中作為活性成分(專利申請CU185/90)。它還可用作全身強壯劑。
甘蔗蠟和其天然來源-濾泥一直是令人感興趣的材料，這不僅是因為它們的工業應用，而且也是基于它們的化學組成。
根據品種的不同，甘蔗中蠟的含量在0.1%至0.3%之間。在農業工業加工過程中，只有40%的蠟被稀釋在汁液中，其余部分則在蔗渣中丟失。這40%中，有95%被濾泥吸收，粗制蠟即是由濾泥中制得的。這種蠟由酯、醛、酮、烴類、脂肪酸及游離醇構成，其中各成分的量因甘蔗植物的品種和來源以及制取蠟所使用的技術而異。
已有幾個文章作者研究了由甘蔗副產品中得到的直鏈脂族醇，研究了它們的組成和主要性質。因此J.A.Lamberton等人在Australian Journal of Chemistry 13，261-8(1959)中提出從表皮蠟中分離這些醇的不同方法及使用氣相色譜鑒定它們的方法。
有幾篇文章中涉及到了從各種蠟中分離不同類化合物的方法，例如，Horn和Martic在Journal of Science Food and Agriculture10，571(1957)中提出了從甘蔗表皮蠟中制得脂肪醇的方法，該方法是基于用氫氧化鉀的酒精溶液進行均質皂化，然后酯化不能皂化的材料并進一步進行分子蒸餾。
另一種分離醇混合物的方法是通過高效高真空柱。最后是用氫氧化鉀再產生醇。
由J.A.Lamberton等人完成的另一項工作中，他們提出了與前述者相似的皂化方法，并在分離出未皂化的材料之后，通過氧化鋁層析法從甘蔗表皮蠟中分離醇。從而得到三個部分-少量的烴部分-另一部分含混合之羧基和羰基化合物，兩者都是用正己烷/甲苯的混合物洗脫的，-第三個部分是用氯仿洗脫的含醇部分(40%)。
該文章中提到的另一個不同的手段是高真空蠟蒸餾、化學分離羰基化合物及使用石油醚提取剩余的蠟。在進行溶劑蒸發并對其余部分乙酰化處理后，進一步通過氧化鋁層析分離。最后，通過堿水解得到分離的醇，在乙醇中重結晶后顯示其熔點為80～82℃。
Z.H.Kranz等人在Australian Journal of Chemistry13，498-505(1960)中提出了基于將含在甘蔗蠟中的醛氧化成酸并通過柱層析進一步分離的方法，借助這一方法他們分離出了與前述者有相似產率的醇(25%)。其中使用了氣相色譜鑒定這些產物。
從分析的觀點看，所有這些方法都是有價值的，但由于須使用柱層析和分子蒸餾等不經濟的手段而難以實現大批量生產。
如從Research Industry30，95-101(1985)上可以看到的，R.K.Gupta等人已在一定程度上解決了這些問題，其中他們研究了從精制甘蔗蠟中提取這些醇的方法。該方法是基于在均一-相中通過在溫度為100℃至120℃下熔化蠟，并加入溶于相似體積水中的10%(重量)的氫氧化鈉進行皂化。經間斷攪拌1.5小時完成皂化;于室溫下冷卻反應得到的產物，將內容物倒入蒸發皿并差不多完全蒸發掉余留的水。
最后將如此得到的產物與苯共沸蒸餾而干燥之。干燥后的材料很容易變成粉末，然后用二氯乙烷(DCE)的苯溶液提取，得到鹽形式的酸。
該項技術的另一改進是基于使用苯/乙醇作溶劑，用18.5N氫氧化鉀對精制蠟皂化10到26小時。在蒸汽浴中減壓蒸餾已皂化的材料，除去溶劑，使所得產物在干燥期間很容易地被轉變成粉末狀，然后按前述方法從中提取醇。兩種情況下，產率均為7.5%。該方法的不便之處在于須使用毒性有機溶劑。
日本專利JP119514號提出了一種從動物和植物蠟即甘蔗蠟中得到高級脂族伯醇混合物的方法，該方法是基于皂化脂肪族酯，然后使用足夠的溶劑，在壓力為60～300kg/cm2和溫度為25～100℃條件下，通過在亞臨界和超臨界狀態CO2中的流體提取醇混合物，結果表明可根據溶解度和低溫度及壓力改變進行選擇性提取。根據這一應用于甘蔗蠟的方法，有可能得到5%的C20～C36醇混合物。
日本專利JP87-87537號提出了一種用于提取蠟的很相似的方法，總地說來，該方法是基于通過亞臨界和超臨界狀態CO2的流體用乙烯提取。日本專利JP79-10539中也介紹了借助在亞臨界和超臨界狀態的流體從其混合物中分離有機化合物的方法。
本發明的方法是基于用濃縮的氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鈣溶液均相皂化預先熔化的甘蔗蠟這一工藝。氫氧化物溶液的濃度必須使相應氫氧化物與待皂化蠟的重量比例為10～25%;皂化過程應在攪拌下進行3到10小時。
將所得到的固體物加入固-液提取器，用足夠量選自己烷、丙酮、甲基，乙基酮、乙醇、甲醇或異丙醇、氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、正庚烷、苯、甲苯或其混合物的有機溶劑選擇性地提取醇混合物。這一提取過程進行10到20小時。
應在室溫下冷卻所得到的提取物，從而結晶出含有不純高級醇混合物的固體物。然后使用上述溶劑或其混合物成功地結晶出所需產物。產率達到20～30%，而高級脂族醇混合物的純度為90～95%。
如此得到的高級脂族伯醇混合物是由含24至34個碳原子的醇組成的。這是一種非標準白色的混合物，其熔點為78.5至82.5℃。
為了在熔凝硅石毛細管柱中通過氣相色譜分析這些醇，須借助N-甲基-N-TMS-三氟乙酰胺(MSTFA)制得醇的衍生物。表1顯示了該高級脂族伯醇混合物的組成。
表1由甘蔗蠟中制得之高級脂族伯醇混合物的定性和定量組成組分 在混合物中的百分比例1-二十四醇 0.5-5.0%1-二十六醇 5.0-15.0%1-二十七醇 0.5-5.0%1-二十八醇 55.0-80.0%1-二十九醇 0.5-3.0%1-三十醇 6.0-20.0%
組分 在混合物中的百分比例1-三十二醇 1.0-10.0%1-三十四醇 0.0-2.5%與其他已知方法相比，本發明提出的由甘蔗蠟中制取高級脂族伯醇混合物的方法，具有反應時間、產率和純度均得到明顯提高的優點。
下面借助實施例進一步詳細描述本發明，這些實施例不構成對本發明范圍的限制。
實施例1在100-110℃下熔化1000g由甘蔗中得到的精制蠟，再加入200g溶解于150ml水中的氫氧化鉀。該過程在攪拌下持續5小時。在固-液提取系統中，使用己烷由所得固體物中提取醇混合物，共提取12小時。于室溫下冷卻所得提取物，從而首先在庚烷中，然后在丙酮中結晶出高級脂族伯醇的混合物。結果得到245克醇混合物，其純度達94.44%，熔點約79.0-81.5℃。表2顯示了所得醇混合物的定性和定量組成。
表2所得高級脂族伯醇的定性和定量組成鑒定的成分 醇的百分比例二十四醇 2.81二十六醇 7.57二十七醇 2.81二十八醇 73.79二十九醇 0.50
鑒定的成分 醇的百分比例三十醇 5.43三十二醇 1.35三十四醇 0.18總計 94.44實施例2在85-100℃下熔化2kg由甘蔗中制得的粗蠟，向其中加入300g溶于200ml水中的氫氧化鈉，使皂化過程于攪拌下進行4小時。在常規固-液提取系統中用氯仿提取醇混合物計10小時，于室溫下冷卻所得到的提取物，然后在石油醚中(50-70℃)，最后在氯仿/甲基乙基酮混合物中重結晶所得到的固體物。結果得到405g純度達90.12%的所說的醇混合物。該混合物熔點為77.5-79.5℃。表3顯示了所得醇混合物的定性和定量組成。
表3所得高級脂族醇的定性和定量組成已鑒定的成分 醇的百分比例二十四醇 4.17二十六醇 9.04二十七醇 1.08二十八醇 60.92二十九醇 3.50三十醇 10.66三十二醇 0.65三十四醇 0.10總計 90.12
實施例3將8kg溶解于7升水中的氫氧化鈣加到50kg預先在100-120℃下熔化的粗制甘蔗蠟中。皂化過程于攪拌下進行7.5小時。在固-液提取系統中使用石油醚(50-70℃)提取醇混合物，共提取12小時。在室溫下冷卻所得到的提取物。然后在氯仿和庚烷的混合物中，并進一步在1，2-二氯乙烷中重結晶該固體物。結果得到純度為93.97%的10.7kg醇混合物。該混合物的熔點為79.5-81.0℃。表4顯示所得醇混合物的定性和定量組成。
表4所得到的醇混合物的定性和定量組成已鑒定的成分 醇的百分比例二十四醇 2.11二十六醇 9.88二十七醇 3.06二十八醇 68.30二十九醇 0.52三十醇 8.51三十二醇 1.39三十四醇 0.20總計 93.97實施例4將8.6kg溶于4.5升水中的氫氧化鈣加入預先于100-120℃下熔化的50kg粗制甘蔗蠟中。皂化過程于攪拌下連續進行3小時。12小時后在固-液提取器中，使用二氯甲烷作溶劑提取醇混合物。將所得提取物在室溫下放置冷卻，并先在氯仿與丙酮的混合物中，再在甲基·乙基酮中重結晶出所得的固體物。結果得到9.8kg純度為90.5%的醇混合物。該混合物的熔點為78.5-80.5℃。表5顯示了所得醇混合物的定性和定量組成。
表5所得到的高級脂族醇混合物的定量和定性組成已鑒定的成分 醇的百分比例二十四醇 3.15二十六醇 11.88二十七醇 4.14二十八醇 60.60二十九醇 1.52三十醇 7.93三十二醇 1.09三十四醇 0.18總計 90.49實施例5先將20kg精制甘蔗蠟在100-110℃的溫度下熔化，然后加入3.7kg溶于3.0升水中的KOH。皂化過程在攪拌下持續5小時。使用庚烷作溶劑，在Soxhlet提取器中提取醇混合物，計提取14小時。在室溫下冷卻提取物。然后先在石油醚(50-70℃)和氯仿的混合物中，再在1，2-二氯乙烷中重結晶出上述提取物。結果得到純度達92.56%的3.8kg所說的醇混合物。該混合物的熔點為77.5-79.0℃。表6顯示了所得醇混合物的定性和定量組成。
表6所得到的高級脂族醇混合物的定性和定量組成鑒定出的成分 醇的百分比例二十四醇 3.05二十六醇 9.06二十七醇 3.10二十八醇 62.10二十九醇 1.22三十醇 8.18三十二醇 5.71三十四醇 0.14總計 92.5權利要求
1.從預先熔化的并在均一相中用濃氫氧化鈉、氫氧化鈣或氫氧化鉀溶液皂化的甘蔗蠟中得到含24至34個碳原子之高級脂族伯醇混合物的方法，特征在于氫氧化物濃度占蠟重量的10至20%，皂化過程進行3至10小時，然后用脂族烴、丙酮、甲基·乙基酮、甲醇、乙醇或異丙醇、氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、苯、甲苯或它們的混合物在固-液提取系統中選擇性地提取醇混合物，共提取15至20小時，然后在上述溶劑或它們的混合物中重結晶出該醇混合物。
2.從甘蔗蠟中制得含24至34個碳原子之高級脂族伯醇混合物的方法，所說的醇混合物具有下列組成1-二十四醇 0.5-5.0%1-二十六醇 5.0-15.0%1-二十七醇 0.5-5.0%1-二十八醇 55.0-80.0%1-二十九醇 0.5-3.0%1-三十醇 6.0-20.0%1-三十二醇 1.0-10.0%1-三十四醇 0.0-2.5%
全文摘要
本發明涉及化學領域，特別是涉及含24至34個碳原子的脂族醇，更好是那些在混合物中彼此相互特異性關聯的含24、26、27、28、29、30、32、和34個碳原子的直鏈脂族醇。該醇混合物具有特定的生物學性質，其可用作治療II型病人的高膽固醇血癥和高脂蛋白血癥及減少性行為障礙之醫藥配方的活性成分。其還可用作全身強壯劑。
文檔編號C07C31/02GK1074435SQ9210024
公開日1993年7月21日 申請日期1992年1月15日 優先權日1992年1月15日
發明者A·L·格拉尼加, J·M·赫南德, R·P·R·萊克諾, D·C·芬南德, M·D·L·阿羅扎伯拉, J·M·M·羅耶斯, M·J·L·奧特洛, L·M·M·L·D·莫拉, R·M·福雷格, R·S·加西亞 申請人:國家科學研究中心