一种合成全反式维生素A醋酸酯的方法与流程

本发明属于化学合成，具体涉及一种合成全反式维生素a醋酸酯的方法。

背景技术：

1、维生素a(va)醋酸酯是动物生长发育所需的营养剂，用于治疗夜盲症、眼干燥症和皮肤干燥症等疾病。va醋酸酯存在多种顺反异构体，稳定存在的几何异构体多数为11-顺式va醋酸酯、9-顺式va醋酸酯和全反式va醋酸酯。其中全反式va醋酸酯在生物体内具有最高生物活性，将顺式va醋酸酯转化为全反式va醋酸酯的异构反应以及产品的提纯分离一直是研究热点。

2、va异构主要方法有光催化异构法、化学异构法。光催化异构通常需要加入一定量光敏剂，而光敏剂一般具有生物毒性，残留于va异构晶体中影响产品安全性。basf专利us3838029描述了在合适的光敏剂存在下，顺式维生素a醋酸酯可以通过光敏剂异构化反应转化为全反式维生素a醋酸酯。化学异构法主要有碘异构法和钯异构法。碘异构通常具有良好的催化效果，但在分离过程中会产生大量的含碘废水，危害环境。贵金属异构后产品中贵金属残留，难以分离，催化剂利用率较低。以上两种异构方法都会带来昂贵的分离成本，碘单质和贵金属残留都限制了后续维生素a作为动物及人类营养添加剂的使用，热异构法无需添加任何催化剂，具有绿色环保，操作简单等优点。

3、文献“维生素a醋酸酯热处理下结构变化研究”中指出，维生素a醋酸酯在避光、无氧时高温热处理条件下会发生异构和diels-alder反应，进而生成维生素a醋酸酯的二聚物，影响产品的理化性质。可见当维生素a醋酸酯为顺式体和全反式体的混合物时，极其容易发生副反应，生成低聚量高分子产物，破坏产品的化学稳定性的同时，影响维生素a醋酸酯的表观特性，如色度、熔点和晶型等。

4、此外，传统工艺使得的va粗油在室温下极易结晶析出，从而使得产品液固分离，难以形成均一的流体，降低产品质量。其原因在于以下几点，其一，va粗油中含量高含量的顺式异构体；其二，va在常规的异构化工艺中易残留催化剂，导致其熔点升高。其三，va粗油中含有部分重组分杂质，这些杂质极易集聚成团，进而包裹va分子使其低温析出。因此，开发一种高选择性合成全反式va醋酸酯，并能降低va粗油熔点，减少存储成本的异构化的工艺具有良好的商业前景。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种合成全反式维生素a醋酸酯的方法，采用该方法第一：采用该方法制备的维生素a醋酸酯粗油顺式体含量小于1％；第二：申请人意外发现通过控制反应温度和反应时间能够使得产品重组分杂质含量小于0.1％，进而粗油熔点降至30℃，在室温下不易结晶析出，具有低成本的存储条件；第三：本工艺无需任何催化剂和添加剂，金属元素和卤素元素含量为0，极大程度降低了传统异构反应所带来的分离成本。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下的方案：

3、本发明提供了一种全反式维生素a醋酸酯的合成方法，包括以下步骤：

4、(1)在反应器中加入维生素a醋酸酯和溶剂，通入惰性气体，升温至35～85℃，搅拌下反应0.1～10h。

5、(2)除去反应液中的溶剂，得到产品粗油，测定异构转化率并于一定环境下测定其析出温度。

6、本发明步骤(1)中，维生素a醋酸酯中顺式维生素a醋酸酯的质量含量为50％～100％。

7、本发明步骤(1)中，所述溶剂选自正己烷、正庚烷、石油醚、环己烷、环戊烷、异戊烷和正戊烷中的一种或多种，优选正己烷。每克维生素a醋酸酯中加入溶剂的体积为1～100ml，优选10～50ml。

8、本发明步骤(1)中，所述反应器选自间歇反应釜和连续反应器中的一种或多种，优选间歇反应器，反应器体积为0.1～10l；所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氙气和二氧化碳中的一种或多种，优选氮气。

9、本发明步骤(1)中，鼓入惰性气体的目的一是为了形成惰性气体环境，防止原料和产物受热分解，二是强化传热效率，提高异构反应的单位转化率。所述通入惰性气体的流量为1～1000ml/min，优选100～500ml/min。

10、本发明步骤(1)中，反应温度为40～80℃，反应时间为0.5～5h。反应搅拌转速为50～800rpm，优选100～500rpm，反应所需压力选取0.01～1.0mpa，优选0.1～0.5mpa。

11、本发明步骤(2)中，除去有机溶剂的方式选自旋蒸、蒸发和精馏中的一种或多种，优选蒸发。

12、本发明中可能涉及的具体反应方程式如下，

13、

14、方程式1：顺式维生素a醋酸酯转化为全反式维生素a醋酸酯；

15、方程式2：全反式维生素a醋酸酯转化为其他顺va醋酸酯

16、方程式3：异构反应过程中发生的副反应，生成重组分杂质。

17、本发明通过控制反应温度和时间减少反应2和3能够提高反式维生素a醋酸酯的含量，减少杂质。

18、与现有技术相比，本发明有益效果在于：

19、第一：采用该方法制备的维生素a醋酸酯粗油顺式体含量小1％；

20、第二：通过控制反应温度使得产品重组分杂质含量小于0.1％，从而让粗油熔点降至30℃，在室温下不易结晶析出，具有低成本的存储条件；

21、第三：本工艺无需任何催化剂和添加剂，极大程度降低了传统异构反应所带来的分离成本。

技术特征：

1.一种全反式维生素a醋酸酯的合成方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，维生素a醋酸酯中顺式维生素a醋酸酯的质量含量为50％～100％。

3.如权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂选自正己烷、正庚烷、石油醚、环己烷、环戊烷、异戊烷和正戊烷中的一种或多种，优选正己烷。每克维生素a醋酸酯中加入溶剂的体积为1～100ml，优选10～50ml。

4.如权利要求1-3任一项所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应器选自间歇反应釜和连续反应器中的一种或多种，优选间歇反应器，反应器体积为0.1～10l；所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氙气和二氧化碳中的一种或多种，优选氮气。

5.如权利要求1-4任一项所述的合成方法，其特征在于，所述通入惰性气体的流量为1～1000ml/min，优选100～500ml/min。

6.如权利要求1-5任一项所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，反应温度为40～80℃，反应时间为0.5～5h；和/或，反应搅拌转速为50～800rpm，优选100～500rpm；和/或，反应所需压力选取0.01～1.0mpa，

7.如权利要求1-6任一项所述的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，除去有机溶剂的方式选自旋蒸、蒸发和精馏中的一种或多种，优选蒸发。

技术总结本发明公开了一种合成全反式维生素A醋酸酯的方法，采用该方法制备的维生素A醋酸酯粗油顺式体含量小于1%；通过控制反应温度，使得产品中重组分杂质含量小于0.1%，粗油熔点降至约20℃，在室温下不易结晶析出，具有低成本的存储条件；本工艺无需任何催化剂和添加剂，金属元素和卤素元素含量为0，极大程度降低了传统异构反应所带来的分离成本。技术研发人员：李涛受保护的技术使用者：万华化学集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18