專利名稱：β－胡蘿卜素的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及維生素的制備，具體地說(shuō)是一種β-胡蘿卜素的制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有β-胡蘿卜素的化學(xué)合成法主要有Roche法、BASF法、雙維生素A縮合法以及合成維生素A醋酸酯的母液氧化法。
①Roche法以β-紫羅蘭酮為起始原料，經(jīng)C14-醛、C16-醛生成C19-醛，與一分子乙炔縮合，生成中間體15，15-脫二氫二羥基-β-胡蘿卜素。再通過(guò)Lindlar催化劑部分氫化和酸催化除去2分子水，生成15，15’-順-β-胡蘿卜素，最后異構(gòu)化生成β-胡蘿卜素，總收率28％。反應(yīng)式如下 ②BASF法利用Wittig試劑將2分子C15季磷鹽與一分子2，7-二甲基辛三烯二醛縮合，然后異構(gòu)化即得β-胡蘿卜素，收率超過(guò)80％。反應(yīng)式如下
③雙維生素A縮合法從維生素A醋酸酯(vitamin A acetate)開(kāi)始，水解得維生素A醇，然后分別制成維生素A三苯基膦鹽化合物和維生素A醛，再以甲醇鈉為縮合劑，經(jīng)過(guò)Witting反應(yīng)縮合成β-胡蘿卜素。反應(yīng)式如下 ④合成維生素A醋酸酯的母液氧化法以維生素A醋酸酯的一次、二次結(jié)晶母液為原料，先與三苯基瞵結(jié)合，反應(yīng)產(chǎn)物用非極性溶劑洗滌除去雜質(zhì)，再經(jīng)H2O2氧化、異構(gòu)化等步驟，可得到β-胡蘿卜素，收率約80％。
Roche法合成路線長(zhǎng)，總收率偏低；BASF法主要問(wèn)題在于Wittig反應(yīng)所產(chǎn)生的三苯基氧膦去除比較困難；雙維生素A縮合法所用的原料維生素A本身就是一種較難制備的原料；合成維生素A醋酸酯的母液氧化法原料來(lái)源非常有限，難以達(dá)到一定的生產(chǎn)規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種原料易得、合成工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)選擇性好的β-胡蘿卜素的制備方法，以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)物收率，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生。
為此，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案β-胡蘿卜素的制備方法，以(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔(U，下簡(jiǎn)稱C22二炔多烯化合物)為原料，與格氏試劑反應(yīng)生成雙格氏化合物(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔溴化鎂(V)，所述的雙格氏化合物(V)與2，2，6-三甲基環(huán)己酮(A)反應(yīng)得到雙去氫β-胡蘿卜素(W)，其經(jīng)還原得到β-胡蘿卜素(G)，反應(yīng)式如下
本發(fā)明采用的原料C22共軛二炔多烯化合物(U)由維生素A生產(chǎn)中的副產(chǎn)物反式C6醇為起始原料合成，原料易制備且成本低，本發(fā)明先進(jìn)行縮合反應(yīng)，后進(jìn)行格氏反應(yīng)，反應(yīng)選擇性好，副產(chǎn)物少。
所述β-胡蘿卜素的制備方法，雙格氏化合物(V)與2，2，6-三甲基環(huán)己酮的摩爾比為1∶2～10，優(yōu)選為1∶3～6。
所述β-胡蘿卜素的制備方法，格氏反應(yīng)所用的格氏試劑是C2H5MgX，X為Cl或Br，溶劑為四氫呋喃或乙醚。
所述β-胡蘿卜素的制備方法，還原反應(yīng)所用的還原劑為鋅粉，雙去氫β-胡蘿卜素與鋅粉的摩爾比為1∶2～10，優(yōu)先為1∶4～6，所用的還原介質(zhì)為醋酸，所用的溶劑為CH2Cl2或CHCl3，優(yōu)先為CH2C12。
本發(fā)明具有以下有益效果1)原料C22共軛二炔多烯化合物，原料易制備且成本低；2)在β-胡蘿卜素的合成中，先進(jìn)行縮合反應(yīng)，后進(jìn)行格氏反應(yīng)，反應(yīng)選擇性好，總收率高，副產(chǎn)物少；3)該方法簡(jiǎn)單，操作方便。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1A.反式C6膦鹽的制備在500ml三口燒瓶中加入C6醇((E)-3-甲基-2-烯-4-炔-1-戊醇)9.6g，二氯甲烷200ml，在室溫下滴加58％氫溴酸20g，滴畢保溫反應(yīng)30分鐘，加入水100ml，分出二氯甲烷層。將二氯甲烷層濃縮至50ml，加入乙酸乙酯150ml，PPh328g，室溫反應(yīng)24小時(shí)，過(guò)濾，干燥，得C6膦鹽26g。母液濃縮至100ml左右，冷卻，又可析出C6膦鹽8g，收率81％。
B.C22雙炔多烯化合物(U)的制備在1000ml四口燒瓶中加入21g C6膦鹽，4g C10醛((2E，4E，6E)-2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯二醛)，250ml甲醇，控制反應(yīng)溫度10℃左右，攪拌滴加10％叔丁醇鉀的甲醇溶液70ml。滴完保溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，過(guò)濾，真空干燥，得C22雙炔多烯化合物(U)5.9g，收率82％。
C、雙去氫β-胡蘿卜素(W)的制備在1000ml燒瓶中加入THF(四氫呋喃)300ml，Mg 2.6g，2g溴乙烷，0.1g碘，加熱使之引發(fā)，然后控制反應(yīng)溫度為30～35℃，滴加剩余的12g溴乙烷，滴畢，保溫反應(yīng)直至Mg完全消失。然后向上述反應(yīng)液中分批加入14.4g C22二炔多烯化合物(U)，保溫反應(yīng)，直至形成均勻的粘性溶液。升溫至50℃，滴加含有40g2，2，6-三甲基環(huán)己酮(A)的200mlTHF(四氫呋喃)溶液，滴畢，保溫反應(yīng)8小時(shí)，降溫至20℃以下，然后向反應(yīng)液中滴加10％稀硫酸100ml，3×400mlCH2Cl2萃取，CH2Cl2層用3×200ml水洗，減壓除去CH2Cl2，得雙去氫β-胡蘿卜素23.7g，收率89％。
D、β-胡蘿卜素(G)的制備在1000ml燒瓶中加入雙去氫β-胡蘿卜素(W)13.3g，CH2Cl2400ml，攪拌溶解，冷卻至20℃以下，強(qiáng)烈攪拌下加14g鋅粉，滴加55ml冰醋酸，滴加時(shí)間1小時(shí)左右，滴畢保溫2小時(shí)。反應(yīng)畢過(guò)濾除去固體物，濾液加20％Na2CO3中和至中性，分出有機(jī)層，2×300ml水洗，10g無(wú)水MgSO4干燥，減壓濃縮至60ml，加無(wú)水乙醚100ml，冷卻至20℃以下，過(guò)濾，得β-胡蘿卜素(G)12.1g，收率90％。
實(shí)施例2A、以實(shí)施例1同樣的方法制備反式C6膦鹽和C22雙炔多烯化合物B、雙去氫β-胡蘿卜素(W)的制備在1000ml燒瓶中加入乙醚300ml，Mg 2.6g，2g溴乙烷，0.1g碘，加熱使之引發(fā)，然后控制反應(yīng)溫度為30～35℃，滴加剩余的12g溴乙烷，滴畢，保溫反應(yīng)直至Mg完全消失。然后向上述反應(yīng)液中分批加入14.4g C22二炔多烯化合物(U)，保溫反應(yīng)，直至形成均勻的粘性溶液。升溫至50℃，滴加含有24g2，2，6-三甲基環(huán)己酮(A)的200ml乙醚溶液，滴畢，保溫反應(yīng)10小時(shí)，降溫至20℃以下，然后向反應(yīng)液中滴加10％稀硫酸100ml，3×400ml CHCl3萃取，CHCl3層用3×200ml水洗，減壓除去CHCl3，得雙去氫β-胡蘿卜素22.8g，收率85％。
C、β-胡蘿卜素(G)的制備在1000ml燒瓶中加入雙去氫β-胡蘿卜素(W)13.3g，CHCl3400ml，攪拌溶解，冷卻至20℃以下，強(qiáng)烈攪拌下加8g鋅粉，滴加55ml冰醋酸，滴加時(shí)間1小時(shí)左右，滴畢保溫2小時(shí)。反應(yīng)過(guò)濾除去固體物，濾液加20％Na2CO3中和至中性，分出有機(jī)層，2×300ml水洗，10g無(wú)水MgSO4干燥，減壓濃縮至60ml，加無(wú)水乙醚100ml，冷卻至20℃以下，過(guò)濾，得β-胡蘿卜素(G)12.6g，收率94％。
實(shí)施例3A、以實(shí)施例1同樣的方法制備反式C6膦鹽和C22雙炔多烯化合物B、雙去氫β-胡蘿卜素(W)的制備在1000ml燒瓶中加入乙醚300ml，Mg 2.6g，2g溴乙烷，0.1g碘，加熱使之引發(fā)，然后控制反應(yīng)溫度為30～35℃，滴加剩余的12g溴乙烷，滴畢，保溫反應(yīng)直至Mg完全消失。然后向上述反應(yīng)液中分批加入14.4g C22二炔多烯化合物(U)，保溫反應(yīng)，直至形成均勻的粘性溶液。升溫至50℃，滴加含有49g2，2，6-三甲基環(huán)己酮(A)的200ml乙醚溶液，滴畢，保溫反應(yīng)10小時(shí)，降溫至20℃以下，然后向反應(yīng)液中滴加10％稀硫酸100ml，3×400ml CHCl3萃取，CHCl3層用3×200ml水洗，減壓除去CHCl3，得雙去氫β-胡蘿卜素23.6g，收率88％。
C、β-胡蘿卜素(G)的制備在1000ml燒瓶中加入雙去氫β-胡蘿卜素(W)13.3g，CHCl3400ml，攪拌溶解，冷卻至20℃以下，強(qiáng)烈攪拌下加6g鋅粉，滴加55ml冰醋酸，滴加時(shí)間1小時(shí)左右，滴畢保溫2小時(shí)。反應(yīng)過(guò)濾除去固體物，濾液加20％Na2CO3中和至中性，分出有機(jī)層，2×300ml水洗，10g無(wú)水MgSO4干燥，減壓濃縮至60ml，加無(wú)水乙醚100ml，冷卻至20℃以下，過(guò)濾，得β-胡蘿卜素(G)12.4g，收率92.5％。
權(quán)利要求
1.β-胡蘿卜素的制備方法，以(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔為原料，與格氏試劑反應(yīng)生成雙格氏化合物(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔溴化鎂，所述的雙格氏化合物與2，2，6-三甲基環(huán)己酮反應(yīng)得到雙去氫β-胡蘿卜素，其還原得到β-胡蘿卜素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述β-胡蘿卜素的制備方法，其特征在于所述的雙格氏化合物與2，2，6-三甲基環(huán)己酮的摩爾比為1∶2～10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述β-胡蘿卜素的制備方法，其特征在于所述的雙格氏化合物與2，2，6-三甲基環(huán)己酮的摩爾比為1∶3～6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述β-胡蘿卜素的制備方法，其特征在于格氏反應(yīng)所用的格氏試劑是C2H5MgX，X為C1或Br，溶劑為四氫呋喃或乙醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述β-胡蘿卜素的制備方法，其特征在于還原反應(yīng)時(shí)所用的還原劑為鋅粉，其與鋅粉的摩爾比為1∶2～10，所用的還原介質(zhì)為醋酸，所用的溶劑為CH2Cl2或CHCl3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述β-胡蘿卜素的制備方法，其特征在于雙去氫β-胡蘿卜素與鋅粉的摩爾比為1∶4～6，所用的溶劑為CH2Cl2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種β－胡蘿卜素的制備方法?，F(xiàn)有方法的總收率偏低，原料的成本較高，反應(yīng)所產(chǎn)生的三苯基氧膦去除比較困難。本發(fā)明以C
文檔編號(hào)C07C403/00GK101088989SQ200610051920
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者陳志榮, 李浩然, 黃國(guó)棟, 李小軍, 王昌澤, 張明鋒 申請(qǐng)人:浙江新和成股份有限公司, 浙江大學(xué)