專利名稱：一種制備維生素e乙酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及維生素E乙酸酯的制備方法。
背景技術(shù)：
維生素E又名生育酚，具有抗氧化的作用，它對人體的生殖功能、脂質(zhì)代謝都有重要影響，維生素E缺乏將引起相關(guān)疾病。由于僅靠天然維生素E遠不能滿足需要，故有相當一部分通過人工合成；且在絕大多數(shù)情況下還要將其酯化，以制成更穩(wěn)定、抗氧化性更強的維生素E乙酸酯(也稱乙酸酯維生素E)?，F(xiàn)有的人工合成方法是，在縮合劑的催化作用下， 讓三甲基氫醌(C9H12O2)和異植物醇(C2tlH4tlO)進行縮合反應，以得維生素E粗品；然后將其酯化以制得維生素E乙酸酯?，F(xiàn)有技術(shù)中讓三甲基氫醌和異植物醇進行縮合的催化劑很多， 例如，有在路易斯酸(如氯化鋅)的存在條件下，選用了鹵代酸或者多聚磷酸等為催化劑的； 有用&iC12/HC1或者BF3/HC1作為催化劑的；也有選用離子交換劑作為催化劑的。然而，在上述這些催化劑均存在有各種不同缺陷，例如，氯化鋅(ZnCl2)、HCl (鹽酸)中的氯離子對反應裝置有嚴重腐蝕性；在使用BF3 (三氟化硼)時，又將給最終產(chǎn)品增加毒副作用；使用離子交換劑時，產(chǎn)品的純度不足；另外，當氯離子存在時，還增加了對含氯離子廢水處理的費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種能夠降低對設(shè)備的腐蝕、產(chǎn)品無毒副作用、純度較高， 且廢水處理的費用較低的制備維生素E乙酸酯的方法。實現(xiàn)所述目的之技術(shù)方案是這樣一種制備維生素E乙酸酯的方法，它與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該方法是以三甲基氫醌和異植物醇為原料，以進行縮合反應的方法，其改進之處是，所述縮合反應的催化劑為濃硫酸和五水硫酸銅、或者濃硫酸和硫酸鋅，其步驟如下
(1)在o°c及攪拌狀態(tài)下，將濃硫酸緩慢加入乙酸乙酯中，并充分混合以制得反應溶劑； 其中，乙酸乙酯純度為99.5%，濃硫酸與乙酸乙酯的容積比為0.3 0.7 20;
(2 )先將三甲基氫醌溶解于步驟(1)所得反應溶劑中，然后將五水硫酸銅或硫酸鋅溶解于該反應溶劑中；其中，每L反應溶劑中溶解三甲基氫醌的量為50 g，五水硫酸銅或硫酸鋅與三甲基氫醌的質(zhì)量比為0.03 0.07 1 ；
(3)在攪拌狀態(tài)下，將異植物醇緩慢均勻地加入步驟(2)所得溶液中，添加時間為1 2h ；其中，原料三甲基氫醌與異植物醇的質(zhì)量比為1 2 3 ；
(4)異植物醇加完后，從0°C開始，升高溫度至40 70°C，以讓三甲基氫醌和異植物醇進行縮合反應，時間為3 證；
(5)在步驟(4)之后，首先降溫到常溫狀態(tài)，接著減壓蒸餾，以回收乙酸乙酯；然后石油醚提取，將石油醚相進行減壓蒸餾，回收石油醚，得到含游離維生素E粗品的溶液；
(6)將含游離維生素E粗品的溶液從常溫開始，升至90°C，并向該溶液中依次加入無水乙酸鈉、硼氫化鈉和乙酸酐，接著將溫度升高至110 130°C并在保溫狀態(tài)下攪拌，反應時間為2 4h，以得含維生素E乙酸酯的混合液；其中，三種組份的加入量，以步驟(2)所用的三甲基氫醌為基準，每g三甲基氫醌加無水乙酸鈉0. 005 0. 02g,加硼氫化鈉0. 1 0. 2g， 加乙酸酐2 3g;
從上述步驟(1)到步驟(6)，均在氮氣保護狀態(tài)下進行；
(7)將步驟(6)所得的混合液進行分離、提純，得到維生素E乙酸酯。從方案中可以看出，本發(fā)明所用縮合催化劑中，已經(jīng)不存在對生產(chǎn)設(shè)備腐蝕嚴重的氯離子了，在濃硫酸和五水硫酸銅、或者濃硫酸和硫酸鋅中均只存在對設(shè)備腐蝕程度較低的硫酸根離子；顯然，也未選用會帶來較大毒副作用物質(zhì)(如BF3)。因此，本發(fā)明方法具備能夠降低對設(shè)備的腐蝕，所制得產(chǎn)品也無毒副作用之優(yōu)點。由于選用的五水硫酸銅或硫酸鋅與現(xiàn)有技術(shù)所選用的氯化鋅相比，在分離提純產(chǎn)品中更易于除去，故，分離過程也相對簡單，產(chǎn)品的純度也得到了提高；同時，由于避免了氯離子的引入，也就自然降低了處理廢水的費用。從方案中還可以看出，本發(fā)明所用縮合劑的用量很少，也降低了成本。簡言之，同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明是一種能夠降低對設(shè)備的腐蝕、產(chǎn)品無毒副作用、純度較高，且廢水處理的費用較低、其總成本也較低的制備維生素E乙酸酯的方法。驗證表明，維生素E乙酸酯的產(chǎn)率也較高。下面結(jié)合了附圖對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1——本發(fā)明流程圖。
具體實施例方式一種制備維生素E乙酸酯的方法，該方法是以三甲基氫醌和異植物醇為原料，以進行縮合反應的方法，在本發(fā)明中(參考圖1)，所述縮合反應的催化劑為濃硫酸^2SO4)和五水硫酸銅(CuSO4 · 5H20)、或者濃硫酸和硫酸鋅(ZnSO4),其步驟如下
(1)在0°C及攪拌狀態(tài)下，將濃硫酸緩慢加入乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)中，并充分混合以制得反應溶劑；其中，乙酸乙酯純度為99. 5%，濃硫酸與乙酸乙酯的容積比為0. 3 0. 7 20 ；
本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，濃硫酸的濃度為18.4mol/L (或質(zhì)量濃度98%)。在本步驟(1) 中，將濃硫酸先與溶劑乙酸乙酯充分混合，且是在0°C及攪拌下緩慢加入濃硫酸的，這樣能夠減少濃硫酸引起的局部碳化的現(xiàn)象，從而保證產(chǎn)品的色度。故，所述“緩慢”的速率或加完濃硫酸的時間，應當以滿足實際產(chǎn)品的色度要求為準。( 2)先將三甲基氫醌溶解于步驟(1)所得反應溶劑中，然后將五水硫酸銅或硫酸鋅溶解于該反應溶劑中；其中，每L反應溶劑中溶解三甲基氫醌的量為50 g，五水硫酸銅或硫酸鋅與三甲基氫醌的質(zhì)量比為0.03 0.07 1 ；
(3)在攪拌狀態(tài)下，將異植物醇緩慢均勻地加入步驟(2)所得溶液中，添加時間為1 2h ；其中，原料三甲基氫醌與異植物醇的質(zhì)量比為1 2 3 ；
(4)異植物醇加完后，從0°C開始，升高溫度至40 70°C，以讓三甲基氫醌和異植物醇進行縮合反應，時間為3 證(本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在升溫過程中，應當保證反應正常進行、并取得最佳效果。例如，要避免升溫過快而導致的副產(chǎn)物生成和/或局部溫度升高而引起產(chǎn)品碳化嚴重等一下同。本步驟的升溫速度在10°c /min左右為宜)；
(5)在步驟(4)之后，首先降溫到常溫狀態(tài)，接著減壓蒸餾，以回收乙酸乙酯；然后石油醚提取，將石油醚相進行減壓蒸餾，回收石油醚，得到含游離維生素E粗品的溶液；
(6)將含游離維生素E粗品的溶液從常溫開始，升至90°C(升溫速度在10°C/min左右)， 并向該溶液中依次加入無水乙酸鈉(CH3COONa)、硼氫化鈉(NaBH4)和乙酸酐[(CH3CO) 20]，接著將溫度升高至110 130°C (升溫速度在5°C /min左右)并在保溫狀態(tài)下攪拌，反應時間為2 4h，以得含維生素E乙酸酯的混合液；其中，三種組份的加入量，以步驟(2)所用的三甲基氫醌為基準，每g三甲基氫醌加無水乙酸鈉0. 005 0. 02g，加硼氫化鈉0. 1 0. 2g， 加乙酸酐2 3g;
從上述步驟(1)到步驟(6)，均在氮氣保護狀態(tài)下進行；
(7)將步驟(6)所得的混合液進行分離、提純，得到維生素E乙酸酯。上述步驟(5)所說“石油醚提取”和步驟(7)所說的“分離、提純”過程，是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法。為幫助水平比本領(lǐng)域技術(shù)人員低一些的技術(shù)人員也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明， 再將步驟(5)和步驟(7)作較詳細披露。步驟(5)所說“石油醚提取”，按照如下步驟進行
(5-1)在回收過乙酸乙酯后的溶液中加入石油醚，將它們充分混合后靜置、分層；然后將其下層作為棄除的待處理廢液(本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，加入石油醚目的為提取生育酚，因此石油醚的加入方法為，加入石油醚后分液，下層溶液再加入石油醚提取，然后將上層石油醚相合并，重復以上操作，直到上層石油醚相澄清為止，本步驟中石油醚的加入量，以Ig三甲基氫醌加入16mL石油醚為宜，同時應注意分次提取)；
(5-2)在上層的石油醚相中加入水與甲醇的容積比為1 3的甲醇溶液洗滌，然后靜置、分層，并將下層甲醇洗滌液收集起來以待回收甲醇(通常通過減壓蒸餾方式來回收甲醇)；
(5-3)在所得的上層石油醚相加入石灰水洗滌，直至洗出液pH=7后靜置、分層；下層洗滌液作為廢水待處理；
(5-4)將所得的上層石油醚相進行減壓蒸餾，在回收石油醚的同時，得含游離維生素E 粗品的溶液。步驟(7)所述的“分離、提純”按照如下步驟進行
(7-1)將步驟(6)所得混合液進行減壓蒸餾，以回收乙酸酐，剩余的混合液進行下一步洗滌；
(7-2)對回收了乙酸酐后的混合液的洗滌過程如下，向該混合液中加入石油醚，將它們充分混合后靜置、分層，然后將其下層作為棄除的待處理廢液[此處石油醚目的為提取生育酚乙酸酯，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，與步驟(5-1)操作模式相同，此時石油醚的加入量為Ig三甲基氫醌加入的石油醚量為18mL為宜]；
(7-3)在上層的石油醚相中加入水與甲醇的容積比為1 3的甲醇溶液洗滌，然后靜置、分層，并將下層甲醇洗滌液收集起來以待回收甲醇(通常也是通過減壓蒸餾方式來回收甲醇)；
(7-4)在所得的上層石油醚相加入石灰水洗滌，直至洗出液pH=7后靜置、分層；下層洗滌液作為廢水待處理；(7-5)將所得的上層石油醚相進行減壓蒸餾，在回收石油醚的同時，得維生素E乙酸本領(lǐng)域人員熟知，無水乙酸鈉和硼氫化鈉不溶于有機溶劑中，它們在反應過程中， 伴隨水的生成，會進入水相，在石油醚洗滌過程中，被分入下相，進入廢液。本發(fā)明通過了實驗室的試驗驗證。驗證結(jié)果分別見“催化劑為濃硫酸和五水硫酸銅的驗證表”和“催化劑為濃硫酸和硫酸鋅的驗證表”。兩個驗證表中，各例的溶劑乙酸乙酯均取50mL，其余原料、化學藥品均以乙酸乙酯的用量為參照，按照前述具體實施方式
各步驟的配比選取。其中，三甲基氫醌的用量，因是已經(jīng)由“每L反應溶劑中溶解三甲基氫醌的量為50 g”惟一確定了，故在兩個表中均省略。各例試驗結(jié)束后，用氣相色譜儀(型號為GC1100)檢測生成的維生素E乙酸酯，并根據(jù)原料三甲基氫醌和異植物醇的用量計算維生素E乙酸酯的產(chǎn)率；純度則根據(jù)維生素E 乙酸酯的檢出量與實際得到維生素E乙酸酯的產(chǎn)量，相比較后計算出來的。催化劑為濃硫酸和五水硫酸銅的驗證表
權(quán)利要求
1. 一種制備維生素E乙酸酯的方法，該方法是以三甲基氫醌和異植物醇為原料，以進行縮合反應的方法，其特征在于，所述縮合反應的催化劑為濃硫酸和五水硫酸銅、或者濃硫酸和硫酸鋅，其步驟如下(1)在o°c及攪拌狀態(tài)下，將濃硫酸緩慢加入乙酸乙酯中，并充分混合以制得反應溶劑； 其中，乙酸乙酯純度為99.5%，濃硫酸與乙酸乙酯的容積比為0.3 0.7 20;(2 )先將所述三甲基氫醌溶解于步驟(1)所得反應溶劑中，然后將所述五水硫酸銅或硫酸鋅溶解于該反應溶劑中；其中，每L反應溶劑中溶解所述三甲基氫醌的量為50 g，五水硫酸銅或硫酸鋅與三甲基氫醌的質(zhì)量比為0. 03 0. 07 1 ；(3)在攪拌狀態(tài)下，將所述異植物醇緩慢均勻地加入步驟(2)所得溶液中，添加時間為 1 池；其中，原料三甲基氫醌與異植物醇的質(zhì)量比為1 2 3;(4)所述異植物醇加完后，從0°C開始，升高溫度至40 70°C，以讓三甲基氫醌和異植物醇進行縮合反應，反應時間為3 證；(5)在步驟(4)之后，首先降溫到常溫狀態(tài)，然后減壓蒸餾，蒸出乙酸乙酯；然后石油醚提取，將石油醚相進行減壓蒸餾，得到含游離維生素E粗品的溶液；(6)將含游離維生素E粗品的溶液從常溫開始，升至90°C，并向該溶液中依次加入無水乙酸鈉、硼氫化鈉和乙酸酐，接著將溫度升高至110 130°C并在保溫狀態(tài)下攪拌，反應時間為2 4h，以得含維生素E乙酸酯的混合液；其中，三種組份的加入量，以步驟(2)所用的三甲基氫醌為基準，每g三甲基氫醌加無水乙酸鈉0. 005 0. 02g,加硼氫化鈉0. 1 0. 2g， 加乙酸酐2 3g;從上述步驟(1)到步驟(6)，均在氮氣保護狀態(tài)下進行；(7)將步驟(6)所得的所述混合液進行分離、提純，得到維生素E乙酸酯。
全文摘要
一種制備維生素E乙酸酯的方法，該方法的原料為三甲基氫醌和異植物醇，本發(fā)明的縮合催化劑采用濃硫酸和五水硫酸銅、或者濃硫酸和硫酸鋅，酯化劑選用無水乙酸鈉、硼氫化鈉和乙酸酐。其步驟是先用濃硫酸與乙酸乙酯配制成反應溶劑，然后依三甲基氫醌、五水硫酸銅或硫酸鋅、異植物醇的加入順序，來通過縮合反應制備粗品維生素E，接著再進行酯化。本發(fā)明是一種能夠降低對設(shè)備的腐蝕、產(chǎn)品無毒副作用、純度較高，且廢水處理的費用較低、其總成本也較低的制備維生素E乙酸酯的方法。
文檔編號C07D311/72GK102276572SQ20111027085
公開日2011年12月14日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者劉仁龍, 劉作華, 吳春霞, 周小霞, 孫大貴, 孫瑞祥, 左趙宏, 李明川, 杜軍, 牟天明, 范興, 陶長元 申請人:重慶大學