[发明专利]一种(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体讲是属于一种(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺。

背景技术

(异)抗坏血酸酯类衍生物，如L-抗坏血酸脂肪酸酯和D-异抗坏血酸脂肪酸酯系列等，是一大类以可再生资源为原料的可降解的绿色脂溶性抗氧化剂和表面活性剂，在食品、医药和精细化工中应用非常广泛。

许多抗坏血酸酯类衍生物同时也是重要的药用辅料，其中有些，如L-抗坏血酸布洛芬酯、L-抗坏血酸双氯芬酸酯和L-抗坏血酸吲哚美辛酯，本身就可作为原料药使用。因此，研究和改进(异)抗坏血酸酯类衍生物的生产工艺，实现这些表面活性剂的绿色化，环境友好化生产，具有非常重要的意义。

关于(异)抗坏血酸酯类衍生物的合成，传统的化学合成工艺有酰氯法、浓硫酸催化法、碱催化法等，这几种工艺在回收产品时都需要用饱和食盐水将产品洗至中性，因此会产生大量的高COD高含盐废水，不仅会对设备造成腐蚀，而且对环境造成极其严重的污染。

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。20世纪90年代，有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。即利用化学的技术和方法，减少对环境有害的原辅料的应用，并尽可能实现零排放。本发明提供了这样一种绿色合成工艺。

发明内容

本专利涉及一种环境友好的，以非水相酶促有机合成结合溶剂结晶法分离纯化的方式进行的，相对廉价的，高产率的，普遍适用的(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺。更为独特的是，它涉及一种经过改进的工艺，这种工艺以有机酸低碳醇酯替代有机酸，经固定化脂肪酶催化下的酯交换而不是酯化，得到(异)抗坏血酸酯类衍生物，从而避免了反应过程中水的生成。然后充分利用反应混合物体系在特定结晶溶剂中的不同温度下的溶解度差异，通过溶解、过滤、结晶、过滤等系列操作，使反应产物与反应混合物体系中其他组分加以分离，避免了水洗步骤和分离纯化工艺废水的产生，为产品的分离纯化和反应混合物体系中其他各组分的循环回用提供了简便易行的解决方案。按照本专利进行操作，与此前的传统方法相比，能够以经济可行的方法分离纯化，并能够使反应混合物体系中的其他各组分全部循环回用，彻底根除了(异)抗坏血酸酯类衍生物生产过程中的废水产生，实现了(异)抗坏血酸酯类衍生物生产的环境友好化，并显著改善产率及产品的纯度。以上这些改进对于(异)抗坏血酸酯类衍生物生产的绿色、可持续与环境友好化而言是至关重要的。

具体来说，首先，我们发现，有机酸低碳醇酯与多元醇(L-抗坏血酸或D-异抗坏血酸中的一种)进行酶促转酯化过程中所产生的低碳醇，在连续脱除的条件下，不会造成脂肪酶的失活，且可保证反应能够达到满意的转化率。也就是说，“脂肪酶催化的有机酸低碳醇酯转酯化”可以达到跟“脂肪酶催化的有机酸酯化”等同的产物合成效果。由此奠定了酶催化的、无水生成的以有机酸低碳醇酯为原料生产(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺的基础。

其次，我们发现，反应体系在滤除固定化脂肪酶及其它固体，蒸馏脱除反应溶剂后，会形成一个由单有机酸多元醇酯、多元醇和有机酸低碳醇酯组成的三组分体系固溶体。在将固溶体的量的0.5～10倍(w/w)的同种类的有机酸低碳醇酯，作为溶剂，在45～100℃，最好是50～80℃，的温度下添加后，可将该固溶体转化为流体，使其得以被输送和过滤。用作溶剂的有机酸低碳醇酯可循环回用。

再次，我们发现，单有机酸多元醇酯在特定结晶溶剂中的溶解度随温度的变化相当大，相比之下，多元醇和有机酸低碳醇酯在同一结晶溶剂中的溶解度随温度的变化则不大，多元醇一直很低，有机酸低碳醇酯则一直较高，通过冷洗、热溶、热滤、冷结晶等系列单元操作，可以有效地将多元醇和有机酸低碳醇酯从反应产物单有机酸多元醇酯中彻底除去，得到纯度极高的反应产物，同时可以将分离出的剩余反应原料，在脱除结晶溶剂后，循环回用。由此奠定了分离纯化全过程免除水洗步骤的以有机酸低碳醇酯为原料生产(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺的基础。

我们发现，该工艺对于单有机酸多元醇酯的生产具有普遍适用性，适用于以具有如式(I)所示结构特征的化合物，可以是其中的一种，也可以是几种的混合物，为原料，生产各种单有机酸多元醇酯：

R1＝C_nH_2n+1,n＝1-4

R₂＝C₇-C₂₁的脂肪烃链，直链的或支链的，饱和的或不饱和的，或具有