一种-胡萝卜素的合成工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010104562.2

申请日:

20100129

公开号:

CN101774957B

公开日:

20121226

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C07C403/24

主分类号:

C07C403/24

申请人:

广州智特奇生物科技有限公司

发明人:

吴世林,邸维龙,檀凯

地址:

510663 广东省广州市花都区花东镇弯弓塘居委会老虎头

优先权:

CN201010104562A

专利代理机构:

广州嘉权专利商标事务所有限公司

代理人:

李柏林

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内容摘要

本发明公开了一种β-胡萝卜素的合成工艺。包括将体积百分比为5~10%的有机仲胺、10~15%的有机烷烃、75~85%的甲醇或者乙醇混合得到反应促进液;按2~2.2∶1的摩尔比,将2,4-戊二烯十五碳磷酸酯和2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;保持反应温度在-10~0℃,在上一步骤中反应促进液中加入碱性化合物,反应得到β-胡萝卜素。本合成工艺β-胡萝卜素的收率高,可达85%,选用的原料较为便宜,合成成本低。后处理简单,溶剂可以回收套用,生产方便操作。

权利要求书

1.一种β-胡萝卜素的合成工艺,包括以下步骤:1)  将体积百分比为5~10%的有机仲胺、10~15%的有机烷烃、75~85%的甲醇或者乙醇混合得到反应促进液;2)  按2~2.2:1的摩尔比,将2,4-戊二烯十五碳磷酸酯和2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;3)  保持反应温度在-10~0℃,在上一步骤的反应促进液中加入碱性化合物,反应得到β-胡萝卜素;其中,有机仲胺选自二乙胺、二丙胺、甲基乙基胺、二异丙基胺;有机烷烃的碳原子数为5~8;2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛与反应促进液的质量体积比为8~15:100。 2.根据权利要求1所述的一种β-胡萝卜素的合成工艺,其特征在于:碱性化合物为碱金属化合物。 3.根据权利要求2所述的一种β-胡萝卜素的合成工艺,其特征在于:碱金属化合物选自碱金属的氢化物、氢氧化物、有机醇化物。 4.根据权利要求3所述的一种β-胡萝卜素的合成工艺,其特征在于:碱金属的有机醇化物选自碱金属的甲醇化物、叔丁醇物。 5.根据权利要求1所述的一种β-胡萝卜素的合成工艺,其特征在于:2,4-戊二烯十五碳磷酸酯与碱性化合物的摩尔比为1:1~2。 6.根据权利要求1所述的一种β-胡萝卜素的合成工艺,其特征在于:碱性化合物加入完毕后继续反应4~5小时。 7.根据权利要求1所述的一种β-胡萝卜素的合成工艺,其特征在于:碱性化合物分批多次加入。

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机物的合成工艺,特别涉及一种β-胡萝卜素的合成工艺。

背景技术

β-胡萝卜素(β-Carotene),是一种重要的非维生素A源类胡萝卜素,也是一 种抗氧化剂,具有解毒作用,是维护人体健康不可缺少的营养素。β-胡萝卜素在 抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化上有显著功能,还能防止由老化和衰 老引起的多种退化性疾病,用途广泛。

对于β-胡萝卜素的化学合成近年来研究一直不断,国内生产主要以维生素 A为起始原料,对于其合成,陆豫,钟劲松,陈葆仁;《β-胡萝卜素的合成》;南 昌大学学报(理学版);第19卷第三期1995年5月;周云久,王风云,姜玉娟, 孙长安,《β-胡萝卜素合成研究》;黑龙江医药科学;第21卷第4期1998年8 月;马文鑫,胡四平,陈春峰,白亚龙,沈润博,《氧化偶联制备β-胡萝卜素》; 中国医药工业杂志;2008年第39卷第3期,等作了详细报道。由于本路线用到 昂贵的维生素A为起始原料,生产成本很高。

德国BASF公司采用2C15+C10合成β-胡萝卜素,具体如下:

该路线产生一个副产物三苯基氧磷,而三苯基氧磷不溶于水,与产物混合 在一起,难以处理,要回收利用需要用到光气,若不回收三苯基氧磷成本会大 幅增加,在国内生产受到限制。

US4916250报道了另一路线,具体如下:

该路 线解决了上述难题,但是收率只有60%左右,皮士卿,沈润博等《β-胡萝卜素 的合成工艺研究》;精细化工;第21卷第8期2004年8月,也对该路线作了一 定的改进,但是也很难工业化。

发明内容

为了克服上述问题,本发明提供一种高收率的β-胡萝卜素合成工艺。

本发明所采取的技术方案是:

一种β-胡萝卜素的合成工艺,包括以下步骤:

1)将体积百分比为5~10%的有机仲胺、10~15%的有机烷烃、75~85%的 甲醇或者乙醇混合得到反应促进液;

2)按2~2.2∶1的摩尔比,将2,4-戊二烯十五碳磷酸酯和2,7-二甲基-2,4, 6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;

3)保持反应温度在-10~0℃,在上一步骤的反应促进液中加入碱性化合物, 反应得到β-胡萝卜素。

优选的,有机烷烃的碳原子数为5~8。

优选的,2,4-戊二烯十五碳磷酸酯与碱性化合物的摩尔比为1∶1~1∶2。

优选的,2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛与反应促进液的质量体积比 为8~15∶100。

本合成工艺β-胡萝卜素的收率高,可达85%,选用的原料较为便宜,合成 成本低;后处理简单,溶剂可以回收套用,生产方便操作。

附图说明

图1是实施例1终产品β-胡萝卜素的1H-NMR谱图。

具体实施方式

下面结合实例,进一步说明本发明。

实施例1

1)将5毫升二乙胺、10毫升己烷、85毫升的甲醇混合,得到反应促进液;

2)将含量为95%的2,4-戊二烯十五碳磷酸酯35.8克(0.1摩尔)、8.2克(0.05 摩尔)的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;

3)降温至0℃,将11.5克(0.12摩尔)的叔丁醇钠分三次加入反应促进液 中,每次间隔10分钟,加完后继续反应5小时,然后过滤干燥,β-胡萝 卜素收率约为85%。

实施例2

1)将8毫升甲基乙基胺、15毫升庚烷、77毫升的甲醇混合,得到反应促进 液;

2)将含量为95%的2,4-戊二烯十五碳磷酸酯35.8克(0.1摩尔)、8.2克(0.05 摩尔)的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;

3)降温至-2℃,将6.5克(0.12摩尔)甲醇钠分三次加入反应促进液中,每 次间隔10分钟,加完后继续反应4.5小时,然后过滤干燥,β-胡萝卜素 收率约为74%。

实施例3

1)将7毫升甲基乙基胺、11毫升庚烷、82毫升的甲醇混合,得到反应促进 液;

2)将含量为95%的2,4-戊二烯十五碳磷酸酯39.4克(0.11摩尔)、8.2克(0.05 摩尔)的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;

3)降温至-4℃,将8.8克(0.22摩尔)氢氧化钠分三次加入反应促进液中, 每次间隔10分钟,加完后继续反应5小时,然后过滤干燥,β-胡萝卜素 收率约为60%。

实施例4

1)将10毫升甲基乙基胺、15毫升庚烷、75毫升的乙醇混合,得到反应促 进液;

2)将含量为95%的2,4-戊二烯十五碳磷酸酯35.8克(0.1摩尔)、8.2克(0.05 摩尔)的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;

3)降温至-8℃,将4克(0.1摩尔)的氢氧化钠和1.08克(0.02摩尔)甲醇 钠分三次加入反应促进液中,每次间隔10分钟,加完后继续反应4小 时,然后过滤干燥,β-胡萝卜素收率约为70%。

实施例5

1)将8毫升二异丙基胺、10毫升戊烷、82毫升的甲醇混合,得到反应促进 液;

2)将含量为95%的2,4-戊二烯十五碳磷酸酯71.6克(0.2摩尔)、15克(0.09 摩尔)的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛溶解于反应促进液中;

3)降温至-10℃,将4.8克(0.2摩尔)氢化钠分三次加入反应促进液中,每 次间隔10分钟,加完后继续反应5小时,然后过滤干燥,β-胡萝卜素收 率约为76%。

本合成工艺中,反应促进液的作用在于营造一种反应环境,尽可能的提高 碱的溶解度,使反应物在此种环境中抑制副产物的产生,增加种产物的产量, 从而达到提高收率的目的。

碱性化合物的作用在于使反应物产生负碳离子,发生Wittig-Horner反应。 碱性化合物的碱性越强,在反应促进液中的溶解度越大,反应越好。加碱后, 反应体系温度会剧烈升高,为控制反应温度在要求的范围内,将碱批加入。实 施例中是分3次加入,但是并不意味着其他的分批加入方式不可取。

图1是实施例1终产品的1H-NMR谱图,其氢谱归属如下:

1H-NMR:(CDCl3):

6.6733~6.6203(4H,m),6.3678~6.2415(2H,d),

6.1590~6.1126(6H,m),2.0193(4H,s),1.9715

(12H,s),1.7182(6H,s),1.6149~1.4663(4H,d)

1.0290(12H,s),表征为β-胡萝卜素。

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1、(10)授权公告号 CN 101774957 B (45)授权公告日 2012.12.26 CN 101774957 B *CN101774957B* (21)申请号 201010104562.2 (22)申请日 2010.01.29 C07C 403/24(2006.01) (73)专利权人 广州智特奇生物科技有限公司 地址 510663 广东省广州市花都区花东镇弯 弓塘居委会老虎头 (72)发明人 吴世林 邸维龙 檀凯 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 李柏林 (54) 发明名称 一种 - 胡萝卜素的合成工艺 (57) 摘要 本发明公开了一种 - 。

2、胡萝卜素的合成工 艺。包括将体积百分比为 5 10的有机仲胺、 1015的有机烷烃、 7585的甲醇或者乙醇 混合得到反应促进液 ; 按 2 2.2 1 的摩尔比, 将 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯和 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 -1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 保 持反应温度在-10 0, 在上一步骤中反应促进 液中加入碱性化合物, 反应得到-胡萝卜素。 本 合成工艺-胡萝卜素的收率高, 可达85, 选用 的原料较为便宜, 合成成本低。后处理简单, 溶剂 可以回收套用, 生产方便操作。 (51)Int.Cl. 审查员 郝小燕 权利要求书 1 页 说明书 4 页 。

3、附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 包括以下步骤 : 1) 将体积百分比为 5 10% 的有机仲胺、 10 15% 的有机烷烃、 75 85% 的甲醇或 者乙醇混合得到反应促进液 ; 2) 按 2 2.2 : 1 的摩尔比, 将 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯和 2,7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛 三烯 -1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 3) 保持反应温度在 -10 0, 在上一步骤的反应促进液中加入碱性化合物, 反应得 到 - 胡萝卜素 ; 。

4、其中, 有机仲胺选自二乙胺、 二丙胺、 甲基乙基胺、 二异丙基胺 ; 有机烷烃的碳原子数为 58 ; 2,7-二甲基-2, 4, 6-辛三烯-1, 8-二醛与反应促进液的质量体积比为815 : 100。 2. 根据权利要求 1 所述的一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 其特征在于 : 碱性化合物为 碱金属化合物。 3. 根据权利要求 2 所述的一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 其特征在于 : 碱金属化合物 选自碱金属的氢化物、 氢氧化物、 有机醇化物。 4. 根据权利要求 3 所述的一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 其特征在于 : 碱金属的有机 醇化物选自碱金属的甲醇化物、 叔丁醇物。 5. 根据权利。

5、要求 1 所述的一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 其特征在于 : 2, 4- 戊二烯 十五碳磷酸酯与碱性化合物的摩尔比为 1:1 2。 6. 根据权利要求 1 所述的一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 其特征在于 : 碱性化合物加 入完毕后继续反应 45 小时。 7. 根据权利要求 1 所述的一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 其特征在于 : 碱性化合物分 批多次加入。 权 利 要 求 书 CN 101774957 B 2 1/4 页 3 一种 - 胡萝卜素的合成工艺 技术领域 0001 本发明涉及一种有机物的合成工艺, 特别涉及一种 - 胡萝卜素的合成工艺。 背景技术 0002 - 胡萝卜素 (-Ca。

6、rotene), 是一种重要的非维生素 A 源类胡萝卜素, 也是一种 抗氧化剂, 具有解毒作用, 是维护人体健康不可缺少的营养素。 -胡萝卜素在抗癌、 预防心 血管疾病、 白内障及抗氧化上有显著功能, 还能防止由老化和衰老引起的多种退化性疾病, 用途广泛。 0003 对于 - 胡萝卜素的化学合成近年来研究一直不断, 国内生产主要以维生素 A 为 起始原料, 对于其合成, 陆豫, 钟劲松, 陈葆仁 ;- 胡萝卜素的合成 ; 南昌大学学报 ( 理学 版 ) ; 第 19 卷第三期 1995 年 5 月 ; 周云久, 王风云, 姜玉娟, 孙长安,- 胡萝卜素合成研 究 ; 黑龙江医药科学 ; 第 2。

7、1 卷第 4 期 1998 年 8 月 ; 马文鑫, 胡四平, 陈春峰, 白亚龙, 沈润 博,氧化偶联制备 - 胡萝卜素 ; 中国医药工业杂志 ; 2008 年第 39 卷第 3 期, 等作了详细 报道。由于本路线用到昂贵的维生素 A 为起始原料, 生产成本很高。 0004 德国 BASF 公司采用 2C15+C10 合成 - 胡萝卜素, 具体如下 : 0005 0006 0007 该路线产生一个副产物三苯基氧磷, 而三苯基氧磷不溶于水, 与产物混合在一起, 难以处理, 要回收利用需要用到光气, 若不回收三苯基氧磷成本会大幅增加, 在国内生产受 到限制。 0008 US4916250 报道了另。

8、一路线, 具体如下 : 说 明 书 CN 101774957 B 3 2/4 页 4 0009 该路线解决了上述难题, 但是收率只有 60左右, 皮士卿, 沈润博等 - 胡萝卜素的合成 工艺研究 ; 精细化工 ; 第 21 卷第 8 期 2004 年 8 月, 也对该路线作了一定的改进, 但是也很 难工业化。 发明内容 0010 为了克服上述问题, 本发明提供一种高收率的 - 胡萝卜素合成工艺。 0011 本发明所采取的技术方案是 : 0012 一种 - 胡萝卜素的合成工艺, 包括以下步骤 : 0013 1) 将体积百分比为 5 10的有机仲胺、 10 15的有机烷烃、 75 85的甲 醇或者。

9、乙醇混合得到反应促进液 ; 0014 2) 按 2 2.2 1 的摩尔比, 将 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯和 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 -1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 0015 3)保持反应温度在-100, 在上一步骤的反应促进液中加入碱性化合物, 反应 得到 - 胡萝卜素。 0016 优选的, 有机烷烃的碳原子数为 5 8。 0017 优选的, 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯与碱性化合物的摩尔比为 1 1 1 2。 0018 优选的, 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 -1, 8- 二醛与反应促进液的质量体积比为 8 15 100。 0019。

10、 本合成工艺 - 胡萝卜素的收率高, 可达 85, 选用的原料较为便宜, 合成成本 低 ; 后处理简单, 溶剂可以回收套用, 生产方便操作。 附图说明 0020 图 1 是实施例 1 终产品 - 胡萝卜素的 1H-NMR 谱图。 具体实施方式 0021 下面结合实例, 进一步说明本发明。 0022 实施例 1 0023 1) 将 5 毫升二乙胺、 10 毫升己烷、 85 毫升的甲醇混合, 得到反应促进液 ; 0024 2) 将含量为 95的 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯 35.8 克 (0.1 摩尔 )、 8.2 克 (0.05 摩尔 ) 的 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 。

11、-1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 说 明 书 CN 101774957 B 4 3/4 页 5 0025 3) 降温至 0, 将 11.5 克 (0.12 摩尔 ) 的叔丁醇钠分三次加入反应促进液中, 每 次间隔 10 分钟, 加完后继续反应 5 小时, 然后过滤干燥, - 胡萝卜素收率约为 85。 0026 实施例 2 0027 1) 将 8 毫升甲基乙基胺、 15 毫升庚烷、 77 毫升的甲醇混合, 得到反应促进液 ; 0028 2) 将含量为 95的 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯 35.8 克 (0.1 摩尔 )、 8.2 克 (0.05 摩尔 ) 的 2, 7- 二甲基 -2。

12、, 4, 6- 辛三烯 -1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 0029 3) 降温至 -2, 将 6.5 克 (0.12 摩尔 ) 甲醇钠分三次加入反应促进液中, 每次间 隔 10 分钟, 加完后继续反应 4.5 小时, 然后过滤干燥, - 胡萝卜素收率约为 74。 0030 实施例 3 0031 1) 将 7 毫升甲基乙基胺、 11 毫升庚烷、 82 毫升的甲醇混合, 得到反应促进液 ; 0032 2) 将含量为 95的 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯 39.4 克 (0.11 摩尔 )、 8.2 克 (0.05 摩尔 ) 的 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 -1, 8-。

13、 二醛溶解于反应促进液中 ; 0033 3) 降温至 -4, 将 8.8 克 (0.22 摩尔 ) 氢氧化钠分三次加入反应促进液中, 每次 间隔 10 分钟, 加完后继续反应 5 小时, 然后过滤干燥, - 胡萝卜素收率约为 60。 0034 实施例 4 0035 1) 将 10 毫升甲基乙基胺、 15 毫升庚烷、 75 毫升的乙醇混合, 得到反应促进液 ; 0036 2) 将含量为 95的 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯 35.8 克 (0.1 摩尔 )、 8.2 克 (0.05 摩尔 ) 的 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 -1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 0037。

14、 3) 降温至 -8, 将 4 克 (0.1 摩尔 ) 的氢氧化钠和 1.08 克 (0.02 摩尔 ) 甲醇钠分 三次加入反应促进液中, 每次间隔 10 分钟, 加完后继续反应 4 小时, 然后过滤干燥, - 胡 萝卜素收率约为 70。 0038 实施例 5 0039 1) 将 8 毫升二异丙基胺、 10 毫升戊烷、 82 毫升的甲醇混合, 得到反应促进液 ; 0040 2) 将含量为 95的 2, 4- 戊二烯十五碳磷酸酯 71.6 克 (0.2 摩尔 )、 15 克 (0.09 摩尔 ) 的 2, 7- 二甲基 -2, 4, 6- 辛三烯 -1, 8- 二醛溶解于反应促进液中 ; 004。

15、1 3) 降温至 -10, 将 4.8 克 (0.2 摩尔 ) 氢化钠分三次加入反应促进液中, 每次间 隔 10 分钟, 加完后继续反应 5 小时, 然后过滤干燥, - 胡萝卜素收率约为 76。 0042 本合成工艺中, 反应促进液的作用在于营造一种反应环境, 尽可能的提高碱的溶 解度, 使反应物在此种环境中抑制副产物的产生, 增加种产物的产量, 从而达到提高收率的 目的。 0043 碱性化合物的作用在于使反应物产生负碳离子, 发生 Wittig-Horner 反应。碱性 化合物的碱性越强, 在反应促进液中的溶解度越大, 反应越好。加碱后, 反应体系温度会剧 烈升高, 为控制反应温度在要求的范。

16、围内, 将碱批加入。实施例中是分 3 次加入, 但是并不 意味着其他的分批加入方式不可取。 0044 图 1 是实施例 1 终产品的 1H-NMR 谱图, 其氢谱归属如下 : 0045 1H-NMR : (CDCl 3) : 0046 6.6733 6.6203(4H, m), 6.3678 6.2415(2H, d), 0047 6.1590 6.1126(6H, m), 2.0193(4H, s), 1.9715 0048 (12H, s), 1.7182(6H, s), 1.6149 1.4663(4H, d) 说 明 书 CN 101774957 B 5 4/4 页 6 0049 1.0290(12H, s), 表征为 - 胡萝卜素。 说 明 书 CN 101774957 B 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 101774957 B 7 。

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