[发明专利]一种混合生育酚酰化-还原两步制备α-生育酚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合生育酚酰化-还原两步制备α-生育酚的方法。

背景技术

天然维生素E又名生育酚，主要存在于天然植物油中，油脂的脱臭馏出物(简称DD油)中富含天然维生素E，目前工业上主要从DD油中提取天然生育酚，但天然生育酚是一种混合型生育酚，主要包含8种异构体，分别为α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚和α-生育三烯酚、β-生育三烯酚、γ-生育三烯酚、δ-生育三烯酚。其中α-生育酚和α-生育三烯酚的活性最高，经济价值也最高，从混合生育酚中分离得到α-生育酚和α-生育三烯酚对于工业企业来说具有重要的经济价值。

生育酚和生育三烯酚是以6-苯并二氢吡喃醇(Chromanol)环结构和C-2-位有侧链烷烃为特征的分子。生育三烯酚与生育酚的区别在于生育三烯酚侧链3、7和11位存在双键，生育酚则具有饱和侧链，结构式如下表1：

表1生育酚和生育三烯酚结构式

从上表的8种生育酚的结构式可以看出，各种异构体之间结构差异极小。

目前得到α-生育酚和α-生育三烯酚的方法主要有：溶剂萃取法、化学反应法、分子蒸馏法、树脂吸附法、层析法以及超临界萃取法等。

由于8种生育酚之间结构差异极小，物理性质较接近，其极性强度差别、在溶剂之间的分配系数差别、挥发性及分子自由程和沸点差别都较小，采用溶剂萃取法，分子蒸馏法、树脂吸附法、层析法以及超临界萃取法等物理分离方法非常困难，成本也高昂。

化学反应法是一种非常有效的方法。

中国专利公开号CN1401645(公开日2003年3月12日)公开了一种从高含量的混合生育酚制备高纯度α型天然维生素E的方法，反应为两步，第一步是羟甲基化反应，第二步是氢解反应，反应温度为130℃～220℃，反应压力为4MPa～10MPa，反应步骤较复杂，反应条件较高，工业化操作有难度。

中国专利公开号CN1202490(公开日1998年12月23日)公开了一种制备高含量d-α型维生素E的方法，该反应的甲基化剂为甲醛等，催化剂为锌锡等氯化物等路易斯酸、硼级等质子酸，溶剂为一和二元醇、酮等，还原剂为锡锌等元素，温度在70℃～120℃，并采用超临界CO₂萃取。该方法的甲基化剂为甲醛，甲醛在苯环上很难甲基化，后续的萃取工艺采用超临界装置，该设备工业应用成本高昂，难以商业化运行。

发明内容

为了解决现有技术中制备步骤复杂、反应条件要求高、工业化操作难度大、生产投资成本高等问题，本发明提供了一种新的两步反应即可完成的以混合生育酚为原料制备α-生育酚的方法。

由于生育酚和生育三烯酚中苯环有羟基和一到两个甲基，按照苯环上的定位效应，羟基是强的活化基团，甲基是弱的活化基团，两者都是给电子基团，使苯环的电子密度增加，亲电性比较强的酰基正离子容易与苯环上的氢发生亲电取代反应，实现苯环上的酰基化。从以上各结构式可看出，若将β-、γ-、δ-生育酚和生育三烯酚中苯环上的H原子全部酰基取代，再将羰基还原，将转变成对应的α-生育酚和α-生育三烯酚。该反应机理属于傅-克酰基化反应机理。

本发明中，除背景技术部分外，所述的“α-生育酚”，均为包括α-生育酚和α-生育三稀酚在内的α-天然维生素E。

本发明提供的混合生育酚酰化-还原两步制备α-生育酚的方法，包括以下两个反应步骤：

(1)酰化反应：以路易斯酸为催化剂，以HCOCl、HCOBr或甲酸酐为酰化剂，甲醇为溶剂，将混合生育酚中苯环上的H原子进行酰基取代反应，过滤除去催化剂，滤液经蒸馏回收酰化剂和甲醇溶剂后，得到酰基化产物；

(2)还原反应：采用克莱门森还原法或乌尔夫-凯西纳-黄鸣龙法将酰基化产物中的羰基还原，得到对应的α-生育酚；

所述克莱门森还原法包括：锌汞齐和浓盐酸以1:2的质量比混合作为催化剂，甲醇为溶剂，按酰基化产物:催化剂:甲醇＝1:0.1～0.3:3～5质量比的用量，在50～70℃回流反应4～8小时，反应完毕后过滤并离心分离锌汞齐，水洗后减压浓缩得到α-生育酚；

所述乌尔夫-凯西纳-黄鸣龙法包括：KOH为催化剂，一缩二乙二醇为溶剂，按酰基化产物:催化剂:溶剂＝1:0.1～0.3:3～5质量比的用量，在150～180℃回流反应4～8小时，反应完毕后进行水洗分液和浓缩除去催化剂和溶剂，得到α-生育酚。

其中，锌汞齐为化学还原剂，能够还原多种功能基团，可按以下任意一种方法制备：