一種金屬催化劑制備α-生育酚的方法
【專利摘要】本發明提供了一種金屬催化劑制備α?生育酚的方法。所述方法使用2，3，5?三甲基氫醌與異植物醇在溶劑和金屬催化劑的作用下，反應生成α?生育酚，其中2，3，5?三甲基氫醌與異植物醇的摩爾比為5：1至2:1，所述的溶劑為極性溶劑、非極性溶劑中的任意一種或兩種溶劑的混合液，所述金屬催化劑為金屬鹽，其通式為MxPyRb·zH2O，所述方法的反應溫度為80?180℃。該方法反應體系中的催化劑用量少，無毒，制備簡單，溶劑毒性小，沸點高，易于回收，得到的產品純度高，選擇性好，原料轉化率高。
【專利說明】
一種金屬催化劑制備a-生育酚的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及到化學合成領域，特別涉及到一種金屬催化劑制備a-生育酚的方法。
【背景技術】
[0002] 自從1922年人類首次發現維生素E以來，維生素E的生產與應用就一直是維生 素領域的研究熱點，a-生育酚的生物活性較強，是維生素E組中重要的成員。現有a-生育酚 的生產工藝都比較成熟，但是都存在產生大量工業"三廢"、生產效率較低和難以控制的副 反應等等問題。在下面給出的文獻資料描述了許多通過在溶劑或者溶劑體系中和在催化劑 或者催化劑體系存在下將2,3,5_三甲基氫醌與異植物醇反應來制備a-生育酚的方法。
[0003] 氯化鋅/鹽酸/乙酸乙酯體系（US6020505，2000，US5663376，1997文獻資料）， 這是目前國內維生素E生產廠家主要的主要生產方法，此方法生產出來的維生素E有較大的 五元環雜質（結構式），而且在生產的過程中會有大量的含鹽廢水，給生產帶來很大的環保 壓力和成本壓力。
[0004] Catalysis Today Vol 152,2-10(2010)中描述用羥基化氟化鎂做催化劑，在碳酸 丙烯酯的存在下，用2,3,5_三甲基氫醌與異植物醇合成a-生育酚，此方法收率可以達到 99%，但是催化劑非常昂貴，不利于工業化生產，而且生產條件苛刻。
[0005] 在文獻US3789086中描述了一種用更為易得的催化體系，FeCl2/Fe和HC1催化合 成a_生育酚，但是此方法會有較大的雜質，而且產生的雜質很難處理掉，嚴重影響產品質 量，很難工業化推廣。
[0006] US6369242中描述使用三氟甲磺酸做催化劑，催化合成a-生育酚，此方法由于三氟 甲磺酸有較強的酸性，在高溫條件下異植物醇很容易脫水，產生副產物，影響產品收率，而 且在強酸條件下，對生產設備要求較高，不適合工業化生產。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種金屬催化劑制備a-生育酚的方法，該方法通過2，3，5-三甲基氫醌與異植物醇在溶劑和金屬催化劑的作用下，反應生成生育酚。
[0008] 為實現上述目的，本發明的技術方案為： 一種金屬催化劑制備生育酚的方法，所述方法使用2,3,5_三甲基氫醌與異植物醇在 溶劑和金屬催化劑的作用下，反應生成生育酚，其反應式為：
[0009] 所述方法中2，3，5-三甲基氫醌與異植物醇的摩爾比為5:1 -2:1。
[0010] 所述的溶劑為極性溶劑、非極性溶劑中的任意一種或兩種溶劑的混合液，極性溶 劑包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸氯乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯或碳酸亞乙酯，非 極性溶劑為正庚烷、正己烷、苯、環己烷，兩種溶劑混合液中極性溶劑和非極性溶劑的體積 比為 1-15:1。
[0011]所述金屬催化劑為金屬鹽，其通式為MxPyRb ? zH20,式中，M為金屬元素中，X為是M 的個數，數值為1 -3，P為三氟甲磺酸基，y為P的個數，數值為0-3，R為氯，溴、碘元素中的任意 一種，b為R的個數，數值為0-5，z為結晶水的個數，數值為0-10,其中y和b不能同時為零，金 屬催化劑包括:三氟甲磺酸銦、三氟磺酸銥、三氟甲磺酸鑭、三氟甲磺酸鋁、三氟甲磺酸鈧、 三氟甲磺酸鎵、三氟甲磺酸柿、三氟甲磺酸鐿、四氯化錫，金屬元素為鑭、銦、銥、鋁、鈧、鎵、 柿、鐿、錫、銀、銅、鋅、鎳等。
[0012] 所述方法中溶劑對于2，3，5-三甲基氫醌的用量為1 -15ml/g。
[0013]所述方法中金屬催化劑的用量與2,3,5_三甲基氫醌用量的摩爾百分比為0.01- 1%〇
[0014] 所述方法的反應溫度為:80-180°C。
[0015] 本發明的積極效果為： 1、 該方法為更為實用的反應制備a-生育酚的方法，其反應體系中的催化劑用量少，無 毒，制備簡單； 2、 該方法使用的溶劑毒性小，沸點高，易于回收； 3、 該方法得到的產品純度高，選擇性好，原料轉化率高； 4、 該方法使用的催化劑可以重復利用，既降低了成本，又利于操作； 5、 該方法過程操作簡單，非常有利于工業化生產。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合實施例進一步對本發明的技術方案做進一步清楚、完整的描述。
[0017] 實施例一 將48.9g(0.32mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入48.9ml的碳酸乙烯酯和190mg(0.32mmo 1)的三氟 甲磺酸鑭催化劑，在氮氣保護下，升溫至80°C，再緩慢勻速滴加18.9g(0.064mol)異植物醇， 30分鐘滴加完畢，保溫反應30分鐘，降溫至常溫，加入200ml的正庚烷和50ml水，攪拌30分鐘 后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮，即可 獲得a-生育酚產品。定量收率為96.2%。
[0018] 實施例二 將98g (0.64mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入196ml的碳酸氯乙烯酯和1.58g(3.2mmol)的三氟 甲磺酸鈧催化劑，在氮氣保護下，升溫至1 〇〇°C，再緩慢勻速滴加63.1 g( 0.213mo 1)的異植物 醇，30分鐘滴加完畢，保溫反應40分鐘，降溫至常溫，加入200ml的苯和50ml水，攪拌30分鐘 后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮，即可 獲得a-生育酚產品，定量收率為90.5%。
[0019] 實施例三 將188g(1.23mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入564ml的碳酸甲乙酯和58.7mg(0.12mmol)的三氟 甲磺酸鋁催化劑，在氮氣保護下，升溫至90°C，再緩慢勻速滴加91.5g(0.309mol)的異植物 醇，30分鐘滴加完畢，保溫反應50分鐘，降溫至常溫，加入200ml的環己烷和50ml水，攪拌30 分鐘后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮， 即可獲得a_生育酚產品，定量收率為98.1%。
[0020]實施例四 將147g(0.97mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入588ml的碳酸丙烯酯和108mg(0.192mmol)的三氟 甲磺酸銦催化劑，在氮氣保護下，升溫至l〇〇°C，再緩慢勻速滴加71.5g(0.241mol)的異植物 醇，30分鐘滴加完畢，保溫反應30分鐘，降溫至常溫，加入200ml的正己烷和50ml水，攪拌30 分鐘后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮， 即可獲得a_生育酚產品，定量收率為93.5%。
[0021]實施例五 將140g(0.92mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入840ml的碳酸二乙酯和4.75g(9.2mmo 1)的三氟甲 磺酸鎵催化劑，在氮氣保護下，升溫至120°C，再緩慢勻速滴加90.8g(0.307mol)的異植物 醇，30分鐘滴加完畢，保溫反應40分鐘，降溫至常溫，加入200ml的正庚烷和50ml水，攪拌30 分鐘后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮， 即可獲得a_生育酚產品，定量收率為91.5%。
[0022]實施例六 將122.5g(0.805mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、 分水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入980ml的碳酸亞乙酯和2.33g(7.2mmol)的三氟 甲磺酸鎂催化劑，在氮氣保護下，升溫至140°C，再緩慢勻速滴加119.2g(0.402mol)的異植 物醇，30分鐘滴加完畢，保溫反應50分鐘，降溫至常溫，加入200ml的苯和50ml水，攪拌30分 鐘后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮，即 可獲得a-生育酚產品，定量收率為88.6%。
[0023]實施例七 將367g(2.41mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入5505ml的碳酸乙烯酯和0.845g(3.25mmol)的四氯 化錫催化劑，在氮氣保護下，升溫至160°C，再緩慢勻速滴加355.2g( 1.20mol)的異植物醇， 30分鐘滴加完畢，保溫反應30分鐘，降溫至常溫，加入200ml的環己烷和50ml水，攪拌30分鐘 后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮，即可 獲得a-生育酚產品，定量收率為87.3%。
[0024]實施例八 將38g(0.25mol)的2,3,5_三甲基氫醌加入到配有機械攪拌、回流冷凝管、溫度計、分 水器和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中，加入85ml的碳酸二乙酯和20ml的正己烷制成的混合 液，再加入0.775g( 1.25mmol)的三氟甲磺酸鐿催化劑，在氮氣保護下，升溫至250°C，再緩慢 勻速滴加37g(0.125mol)的異植物醇液體，30分鐘滴加完畢，保溫反應40分鐘，降溫至常溫， 加入200ml的正己烷和50ml水，攪拌30分鐘后，靜置分層，分層后容器上層的有機相再用 50ml的水洗滌一次，將有機相減壓濃縮，即可獲得a-生育酚產品，定量收率為94.3%。
[0025]以上所述僅是本發明的非限定實施方式，還可以衍生出大量的實施例，對于本領
【主權項】
1. 一種金屬催化劑制備α-生育酚的方法，其特征在于:所述方法使用2,3,5_三甲基氫 醌與異植物醇在溶劑和金屬催化劑的作用下，反應生成α-生育酚，其反應式為：2. 根據權利要求1所述的金屬催化劑制備α_生育酚的方法，其特征在于:所述方法中2， 3,5_三甲基氫醌與異植物醇的摩爾比為5:1至2:1。3. 根據權利要求1所述的金屬催化劑制備α_生育酚的方法，其特征在于:所述的溶劑為 極性溶劑、非極性溶劑中的任意一種或兩種溶劑的混合液，極性溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸 二乙酯、碳酸氯乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯或碳酸亞乙酯，非極性溶劑為正庚烷、正己 烷、苯、環己烷，兩種溶劑混合液中極性溶劑和非極性溶劑的體積比為1-15:1。4. 根據權利要求1所述的金屬催化劑制備α_生育酚的方法，其特征在于:所述金屬催化 劑為金屬鹽，其通式為MxP yRb · ζΗ20,式中，Μ為金屬元素中，X為是Μ的個數，數值為1-3，Ρ為 三氟甲磺酸基，y為Ρ的個數，數值為〇_3，R為氯，溴、碘元素中的任意一種，b為R的個數，數值 為0-5，z為結晶水的個數，數值為0-10，其中y和b不能同時為零，金屬催化劑包括:三氟甲磺 酸銦、三氟磺酸銥、三氟甲磺酸鑭、三氟甲磺酸鋁、三氟甲磺酸鈧、三氟甲磺酸鎵、三氟甲磺 酸柿、三氟甲磺酸鐿、四氯化錫。5. 根據權利要求1所述的金屬催化劑制備α_生育酚的方法，其特征在于:所述方法中溶 劑對于2,3,5_三甲基氫醌的用量為l-15ml/g。6. 根據權利要求1所述的金屬催化劑制備α_生育酚的方法，其特征在于:所述方法中金 屬催化劑的用量與2，3，5-三甲基氫醌和異植物醇用量的摩爾百分比為0.01-1%。7. 根據權利要求1所述的金屬催化劑制備α_生育酚的方法，其特征在于:所述方法的反 應溫度為80_180°C。
【文檔編號】C07D311/72GK105820149SQ201610271316
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】代齊敏, 鄭由滸, 陳烈權, 蔡東偉, 陳強, 姚亮, 周顯亮, 劉鵬
【申請人】能特科技有限公司