[发明专利]用于6-R-四氢叶酸氧化合成叶酸的催化剂制备方法

说明书

本发明主要涉及用于6‑R‑四氢叶酸氧化合成叶酸的负载型复合催化剂的制备方法。所述的6‑R‑四氢叶酸氧化合成叶酸负载型复合催化剂的制备是按下面方法实现的：一定量的SBA‑15分子筛悬浮于10倍体积的氯仿/乙醇(2:1)溶液中，加入一定量的四苯基卟啉，搅拌下溶解，回流2小时，再加入一定量的乙酸镍和乙酸錳的乙醇/水(5:1)溶液，继续回流4小时。过滤，用蒸馏水洗涤3次，真空干燥得到负载型复合催化剂。该催化剂用于6‑R‑四氢叶酸双氧水氧化合成叶酸反应中，催化效果良好。使用原料2％重量的催化剂，得到的叶酸产品精制后纯度可达98.5％以上，收率90％以上。

技术领域

本发明涉及一种用于6-R-四氢叶酸氧化合成叶酸的负载型复合催化剂制备方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

以叶酸为原料合成6-S-5-甲基四氢叶酸的过程中，叶酸还原为6-R,S-四氢叶酸并经拆分得到6-S-四氢叶酸时，副产大量无生物活性的6-R-四氢叶酸。由于目前尚未发现其有其他用途，只能作为生产废料处理，处理过程不但增加了生产成本，同时还带来较大的环境问题。

为解决这一问题，一个有效的方法就是将6-R-5-四氢叶酸通过催化氧化得到叶酸，其作为生产原料返回6-S-5-甲基四氢叶酸的生产流程，同时省去了副产物处理过程，降低了生产成本，消除了环境风险。

四氢叶酸是一种对氧化剂极不稳定的化合物，在放置过程中就可以被空气氧化，高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸、双氧水等常用氧化剂均可以氧化四氢叶酸。但四氢叶酸的氧化产物选择性极差，各种氧化剂在一般条件下得到的氧化产物均为复杂的混合物，包括叶酸，二氢叶酸，蝶呤，对氨基苯甲酰谷氨酸等，没有合成上的意义。所以，如何提高四氢叶酸氧化产物选择性是本发明要解决的技术关键。

发明内容

探索性研究工作表明，在中性条件和较低温度下，双氧水是一种温和的氧化剂，四氢叶酸在这种条件下可以被缓慢氧化。在没有催化剂的条件下，双氧水氧化产物也是一种复杂的混合物，但其中叶酸的含量可以达到50％左右。在此条件下的氧化反应还有一个问题，就是反应速度太慢。在室温，pH 7的条件下，1％双氧水氧化反应24小时，四氢叶酸的转化率只有20％左右，远远达不到工业化合成反应的要求。

考虑到需要同时提高反应的选择性和反应活性，所使用的催化剂应该具有定向吸附反应物分子，保证氧化反应的位置专一化功能，同时还要有适当催化双氧水氧化反应活性的能力。

本发明开发的负载型催化剂是由市售的大孔分子筛SBA-15为载体，原位合成的四苯基卟啉镍与四苯基卟啉錳为催化剂活性组分。其催化原理如下：负载在分子筛表面的四苯基卟啉环依靠分子间的弱相互作用吸附6-R-四氢叶酸，形成反应底物富集区，与卟啉环络合二价镍离子和二价錳离子协同作用，催化双氧水对四氢叶酸分子的氧化作用。局部微反应区中的空间限位作用一方面提高了双氧水氧化反应效率，同时提高了氧化反应的选择性。

氧化反应结束后，负载型催化剂可以通过简单过滤回收使用，降低了生产成本，同时也简化了产物的精制过程。

由于催化剂中的锰离子可以催化双氧水的分解，所以多余的双氧水可以在负载型催化剂作用下快速分解，不需要额外加入反应终止试剂，是一种具有多种功能的催化剂。

本发明的有益效果如下：

1.负载型复合催化剂同时具有提高氧化反应效率和产物选择性的优点，使双氧水氧化四氢叶酸生产叶酸的技术达到可以工业化生产的水平，是一种高效多功能催化剂。

2.负载型复合催化剂同时具有催化双氧水分解的作用，简化了反应剩余双氧水的处理过程，处理过程中不引入其他杂质，有利于产品的纯化。

3.使用后的负载型复合催化剂可以简单地回收重复使用，降低了生产成本，没有废弃催化剂的处理问题。