[发明专利]一种β-胡萝卜素的制备方法

说明书

本发明属于化合物制备领域，具体涉及一种β‑胡萝卜素的制备方法，包括：将式(1)所示的维生素A有机膦盐与双氧水在含有纳米银胶体的碱性体系中进行氧化偶联反应；R₁、R₂和R₃各自独立地为脂肪族基团、脂环族基团或芳香族基团；X为有机或无机强酸基团。本发明提供的β‑胡萝卜素的制备方法以纳米银胶体作为稳定剂和催化剂，能够显著提高β‑胡萝卜素的收率。

技术领域

本发明属于化合物制备领域，具体涉及一种β-胡萝卜素的制备方法。

背景技术

β-胡萝卜素是维生素A源物质，可用于医药、食品、化妆品、饲料添加剂、染料行业，具有很好的市场应用前景。目前公开的β-胡萝卜素的制备方法很多，以维生素A及其衍生物为起始原料合成β-胡萝卜素的工艺主要包括Wittig缩合反应以及氧化偶联。

所述Wittig缩合反应的具体过程为将维生素A醇或其衍生物与三芳香基膦反应得到的有机膦盐，之后将该有机膦盐进一步与维生素A醛通过Wittig反应缩合得到β-胡萝卜素，具体反应过程如式(1)所示。由于Wittig反应要求无水无氧，条件苛刻，且维生素A醛化学性质不稳定，不易工业制备。

(1)

所述氧化偶联的具体过程为将维生素A醇或其衍生物与三芳香基膦反应得到有机膦盐，之后将两分子的上述有机膦盐通过氧化偶联得到β-胡萝卜素，具体反应过程如式(2)所示。由于β-胡萝卜素结构对称，因此两分子有机膦盐之间进行氧化偶联反应制备β-胡萝卜素的工艺路线更为简洁。

CN101081829A和CN101041631A均公开了将维生素A醇或其衍生物的有机膦盐在氧化剂存在下通过氧化偶联反应得到β-胡萝卜素，其中，采用的氧化剂为次氯酸盐、氯酸盐、双氧水、过碳酸钠、氧气或空气。然而，β-胡萝卜素的反应收率都较低。

发明内容

发明的目的是为了克服采用现有的方法所得β-胡萝卜素的反应收率较低的缺陷，而提供一种能够提高β-胡萝卜素收率的制备方法。

针对维生素A有机膦盐通过氧化偶联反应合成β-胡萝卜素的反应体系，当采用双氧水作为氧化剂时，造成反应收率较低的原因主要归于以下两点：一是因为在碱性条件下特别是在有高价金属离子存在的条件下，双氧水会发生不可控分解，加入的双氧水除了一部分参与反应之外，另一部分则被不可控地分解，从而导致反应不可控；二是因为维生素A有机膦盐在双氧水的氧化下副反应较多。本发明的发明人经过广泛和深入研究之后发现，在维生素A有机膦盐的双氧水氧化偶联反应体系中加入纳米银胶体，所述纳米银胶体同时起作稳定剂和催化剂的作用，不仅能够提高双氧水的稳定性，解决其在碱性条件下不可控分解的问题，而且还能够降低发生副反应的概率，提高维生素A有机膦盐氧化成β-胡萝卜素的选择性。基于此，完成了本发明。

具体地，本发明提供了一种β-胡萝卜素的制备方法，该方法包括：将式(1)所示的维生素A有机膦盐与双氧水在含有纳米银胶体的碱性体系中进行氧化偶联反应；

式(1)中，R₁、R₂和R₃各自独立地为脂肪族基团、脂环族基团或芳香族基团，优选各自独立地为C₁～C₁₀的取代或非取代烷基、C₃～C₁₀的取代或非取代环烷烃基或C₆～C₁₀的取代或非取代芳基；X为有机或无机强酸基团，优选为卤素、硫酸根、硫酸氢根、磷酸根、四氟硼酸根、乙酸根、甲苯磺酸根或苯磺酸根。

进一步的，所述氧化偶联反应的方式为：将维生素A有机膦盐和碱溶于溶剂中形成混合溶液，之后将纳米银胶体和双氧水的混合液滴入所述混合溶液中，搅拌直至氧化偶联反应完全。