一种降低五元环杂质含量的维生素E乙酸酯的制备方法与流程

本发明属于维生素的化学合成，具体涉及一种降低五元环杂质含量的维生素e乙酸酯的制备方法。

背景技术：

1、维生素e(vitamin e)，是一种脂溶性维生素。维生素e乙酸酯是ve酯类衍生物之一，具有抗氧化性、保湿、增强机体免疫力、消除体内游离基等功能。因此，在食品、医药、饲料及化妆品等方面得到了广泛应用。

2、生产维生素e的主要方法是以2,3,5-三甲基氢醌和异植物醇为原料，在氯化锌和浓盐酸的催化作用下进行环合、酯化、精馏得到维生素e乙酸酯。现有的维生素e乙酸酯的制备方法存在产品色号高、杂质高、含量低等问题；维生素e乙酸酯成品中五元环杂质含量一般在1％左右；由于五元环杂质与维生素e乙酸酯是同分异构体，难于分离，直接制约了国内维生素生产企业生产高含量的维生素；为了以后能进入国际高端医药级维生素市场，必须对该杂质进行分析控制，并研究降低其含量的措施和手段。

3、现有技术：

4、中国专利cn109651255a公开了一种咪唑类离子液体及其制备与在维生素e合成中的应用，该方法需先制备咪唑类离子液体催化剂，在催化剂的作用下2,3,5-三甲基氢醌二乙酸酯和异植物醇反应，再与乙酸酐发生酯化反应得到维生素e乙酸酯，该专利并未提及产品中五元环杂质的含量，同时催化剂使用量大，并不是理想的工业化放大方案。

5、欧洲专利ep1583753(a1)提供了一种使用mn+(rl so3-)n催化剂，催化2,3,6-三甲基氢醌-1-乙酸酯与异植物醇反应生成维生素e乙酸酯。但其催化剂制备工艺相对繁琐，并不是理想的工业化放大方案，也未提及五元环杂质的含量。

6、欧洲专利ep603695提供了以酸性催化剂盐酸、氯化锌与离子交换剂为催化剂，在超临界co2体系中，通过三甲基氢醌和异植物醇发生缩合反应合成维生素e。该工艺操作过程较为复杂，催化剂回收套用困难，存在设备腐蚀严重与废液处理麻烦的问题，按照该方法进行实验后有较多的异植物醇发生变质生成重组分。

7、中国专利cn 111646968 a提供了在催化剂和助催化剂存在下，2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇反应得到维生素e。催化剂为金属氧化物负载的杂多酸和有机膦化合物。所用催化剂能够回收重复利用，但是催化剂制备复杂，五元环杂质含量在0.46％，并不是理想的工业化放大方案。

8、综上可以看出，目前维生素e乙酸酯的制备方法存在工艺复杂、催化剂用量多、工艺要求苛刻、设备腐蚀严重、产品色号高、五元环杂质含量高、产品含量低等问题；为了解决上述问题，提出本发明。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供一种降低五元环杂质含量的维生素e乙酸酯的制备方法。本发明制备方法简单、操作简便、工艺条件易于实现、节省能源、三废排放量少、绿色安全环保、成本低，产品收率和纯度高、含量高、五元环杂质含量少，适合工业化生产。

2、为达到以上发明目的，本发明的技术方案如下：

3、一种降低五元环杂质含量的维生素e乙酸酯的制备方法，包括步骤：

4、(1)于溶剂a中，[et3nh]cl和lewis酸经反应得到三乙胺离子液体催化剂；

5、(2)于溶剂b中，在酸和三乙胺离子液体催化剂的作用下，2,3,5-三甲基氢醌和异植物醇经环合反应得到维生素e；

6、(3)维生素e和醋酸酐经酯化得到维生素e乙酸酯。

7、根据本发明优选的，步骤(1)中，溶剂a为正庚烷或石油醚。

8、根据本发明优选的，步骤(1)中，lewis酸为氯化锌或溴化锌。

9、根据本发明优选的，步骤(1)中，[et3nh]cl与lewis酸的物质的量之比为1：2～3。

10、根据本发明优选的，步骤(1)中，[et3nh]cl和溶剂a的质量比为1:3～5。

11、根据本发明优选的，步骤(1)中，反应温度为80-100℃，反应时间为8-12h，反应是在惰性气体保护、回流、搅拌条件下进行。优选的，惰性气体为氮气或氩气。

12、根据本发明优选的，步骤(1)中，反应所得反应液的后处理方法如下：反应液经洗涤、旋蒸除去溶剂、干燥得到三乙胺离子液体催化剂。

13、根据本发明优选的，步骤(2)中，溶剂b为乙酸乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、甲醇或乙醇中的一种或两种以上的组合；2,3,5-三甲基氢醌的质量和溶剂b的质量比为1:2～5。

14、根据本发明优选的，步骤(2)中，酸为质量浓度为30～32％的盐酸水溶液；酸的质量是2,3,5-三甲基氢醌质量的4-5％。

15、根据本发明优选的，步骤(2)中，三乙胺离子液体催化剂的质量是2,3,5-三甲基氢醌质量的10-40％。

16、根据本发明优选的，步骤(2)中，2,3,5-三甲基氢醌和异植物醇的摩尔比为1:1～1:1.1。

17、根据本发明优选的，步骤(2)中，异植物醇是于20-60℃、搅拌、惰性气体保护下滴加至反应体系中。惰性气体为氮气或氩气。

18、根据本发明优选的，步骤(2)中，环合反应温度为20-60℃，反应时间为1-10小时，反应是在惰性气体保护、搅拌条件下进行。优选的，环合反应温度为30-40℃，反应时间为2-5小时，惰性气体为氮气或氩气。

19、根据本发明优选的，步骤(2)中，环合反应所得反应液的后处理方法包括步骤：反应液蒸馏回收溶剂，剩余物为维生素e和三乙胺离子液体催化剂；加入石油醚或正庚烷溶解维生素e，然后加入甲醇萃取，上层为溶有维生素e的有机溶剂层，下层为三乙胺离子液体催化剂-甲醇层；下层经蒸馏除去甲醇回收三乙胺离子液体催化剂，可重复用作催化剂；上层直接进行下一步反应。

20、根据本发明优选的，步骤(3)中醋酸酐和步骤(2)中2,3,5-三甲基氢醌的摩尔比为(1.1-1.5):1。

21、根据本发明优选的，步骤(3)中，酯化反应的温度为10-50℃，反应时间为1-3小时，反应是在搅拌条件下进行。优选的，酯化反应温度为20-40℃。

22、根据本发明优选的，步骤(3)中，反应所得反应液的后处理方法包括步骤：向反应液中加入水，活性炭，控温30～40℃，搅拌20-40min，过滤；分液，有机相用水洗涤至洗出液的ph＝7.0，分液得有机相；有机相经蒸馏即得维生素e乙酸酯。

23、本发明的方法描述为以下合成路线1：

24、

25、本发明2,3,5-三甲基氢醌和异植物醇的主反应是以双键进行的傅克反应。异植物醇中的双键比卤素更活泼，与氢离子结合形成的碳正离子在α端更稳定，但由于位阻原因，主要反应产物是β端的傅克烷基化反应产物，同时会生成少量α端反应产物五元环杂质(合成路线2)。而生成的α端反应产物五元环杂质和维生素e是同分异构体，难以分离，使得五元环杂质经下一步的酯化反应进一步得到五元环杂质(i)，其同样和维生素e乙酸酯为同分异构体，难以分离。

26、

27、本发明三乙胺离子液体催化剂的使用使得2,3,5-三甲基氢醌和异植物醇的反应更容易生成β端的傅克烷基化反应产物，即本发明主产物维生素e，减少了五元环杂质的产生，从而提高了目标产物维生素e乙酸酯的纯度和含量，降低了五元环杂质的含量。

28、本发明的技术特点和有益效果：

29、1、本发明维生素e乙酸酯的制备方法简单、操作简便、工艺条件易于实现、节省能源、分离过程少、废水量少、绿色安全环保、反应原子经济性高、成本低、适合工业化生产。

30、2、本发明利用三乙胺离子液体的催化活化作用，活化异植物醇的β-c反应位点，高选择性地制备维生素e，降低五元环杂质的含量。本发明方法反应选择性高，目标产物收率和纯度高，有效的降低了产物中五元环杂质的含量。

31、3、在合成维生素e的过程中，离子液体作为催化剂正好解决了催化剂选择性差，催化活性不好，不能回收利用等问题。本发明离子液体催化剂制备方法简单、成本低、绿色安全环保，催化剂用量少，催化选择性和活性好，且能够回收再利用，在合成维生素e产业中具有广阔的应用前景。