[发明专利]一种三甲基氢醌-1-乙酸酯的制备方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种微生物E中间体三甲基氢醌-1-乙酸酯的制备方法。

（二）背景技术

维生素E（vitamin E）[CAS:10191-41-0]又称生育酚，是一种脂溶性维生素，在食油、水果、蔬菜及粮食中均存在，具有良好的抗氧化性。维生素E具有增强皮肤毛细血管抵抗力，维持正常通透性，改善血液循环及调整生育功能、抗衰老作用等功能，在医药、食品、饲料及化妆品中得到了广泛地应用。商场上维生素E产品主要有天然维生素E和合成维生素E两种。其中天然维生素E，以食用植物油生产中的脱臭馏出物为主要原材料精馏获得。由于原料来源有限，天然维生素E价格比较昂贵。合成维生素E的主要商品化形式是维生素E乙酸酯，化学法一般通过酮异佛尔酮在酸性催化剂与醋酸酐反应，芳构化来合成三甲基氢醌二乙酸酯，再通过碱性条件下水解获得三甲基氢醌，与异植醇缩合再乙酰化的方法生产。在反应过程中利用脂肪酶区域选择性水解三甲基氢醌二乙酸酯合成三甲基氢醌-1-乙酸酯，再进一步与异植醇缩合得到维生素E乙酸酯。该方法将提高原子经济型，并省去最后化学乙酰化的步骤。

CN1242067C利用thermomyces lanuginosus脂酶（TLL）或者pseudomonas fluorescens脂酶催化维生素E中间体Ⅰ单皂化合成维生素E中间体Ⅱ，区域选择性强，转化率高。但是商品酶价格昂贵，反应底物浓度较低，由于在水饱和溶剂中反应导致酶的流失，造成生产成本较高。

（三）发明内容

本发明的目的是为了解决上述方法的不足，提供了一种以廉价高效的脂肪酶为催化剂，以中间体三甲基氢醌二乙酸酯为反应底物，在脂肪酶的作用下进行区域选择性酯交换反应得到中间体三甲基氢醌-1-乙酸酯的方法。

本发明采用的技术方案是：

一种三甲基氢醌-1-乙酸酯的制备方法，所述方法如下：以三甲基氢醌二乙酸酯和C1～C4低碳醇（I）为反应底物，在脂肪酶的作用下、于有机溶剂中，在20～50℃下进行区域选择性酯交换反应，制得所述三甲基氢醌-1-乙酸酯（II）；所述脂肪酶为下列之一：Lipozyme TL IM、Lipozyme RM IM、Lipase PS IM、Novozym 435、Lipase AK；所述有机溶剂为下列之一或其中两种以上的混合物：甲基叔丁基醚、正己烷、环己烷、石油醚、甲苯、苯、乙醚、或氯仿。

本发明涉及的反应式如下：

所述三甲基氢醌二乙酸酯初始浓度为2～20%（质量体积百分比浓度，即100mL有机溶剂中该添加底物2～20g），C1～C4低碳醇添加量为5～50%（低碳醇占有机溶剂的体积百分比），酶加入量为0.1～25U/g三甲基氢醌二乙酸酯。

U为1个酶活力单位，所述的1个酶活力单位是在规定的条件下测定的每分钟催化合成中间体Ⅱ的1μmol量的脂肪酶的量，所述的规定条件为：取0.1g菌粉或0.01g酶粉，向菌体中加入中间体Ⅰ浓度2%的甲基叔丁基醚溶液10ml，正丁醇浓度5%（v/v），30℃条件下，搅拌转速200rpm，反应30min后，过滤除去酶，取反应液用气相色谱分析测定转化得到的中间体Ⅱ摩尔量。

优选的，所述脂肪酶为Lipozyme TL IM或Lipozyme RM IM。

优选的，所述有机溶剂为下列之一或其中两种以上的混合物：甲基叔丁基醚、正己烷、环己烷。更优选为甲基叔丁基醚、正己烷或其体积比1:1的混合物。

优选的，所述C1～C4低碳醇为正丁醇。

中间体Ⅰ和中间体Ⅱ的气相色谱仪测定条件：HP-5毛细管柱；柱温箱温度恒温150℃；载气：氮气；柱流量：1ml/min；FID检测器。

中间体Ⅱ的提取及精制：酶转化后过滤除去脂肪酶，通过蒸馏除去有机溶剂得到产物中间体Ⅱ，经过精馏即可得到高纯度的中间体Ⅱ产品。

本发明所述中间体Ⅱ的制备方法的有益效果主要体现在：酶的区域选择性强，反应转化率高，下游分离简单，能耗低，环境污染小，适合工业化生产。

（四）具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：

0.01g Lipozyme TL IM（丹麦诺维信公司）加入含有10%中间体Ⅰ的20mL甲基叔丁基醚中，加入2mL正丁醇，30℃条件下，反应12h后，反应转化率99.2%。反应结束过滤后有机溶剂经过在0.1MPa压力下减压蒸馏得到中间体Ⅱ，纯度为98.5%。

实施例2：