1、1维生素 E 琥珀酸钙盐的合成摘 要:维生素 E 又名生育酚,-生育酚的性质不稳定,酚羟基很容易被氧化,涉及到该物质的反应要在绝氧,绝光的条件下进行,所以氮气保护是提高产品纯度的一项必不可少的措施。本实验是以 dl-生育酚的醋酸酯为起始原料进行水解,得到 -生育酚,然后通过一系列的反应得到维生素 E 琥珀酸钙盐。 关键词:维生素 E 琥珀酸酯 氧化 维生素 E 琥珀酸钙盐 维生素 E 的新作用:保健品,药品,食品添加剂,化妆品及营养品。它具有许多生理功能,是治疗和辅助治疗一系列疾病的有效药物。近年来,国内外还发现了一些新用途,如合成一些新的衍生物,作为降压,降血脂,阻止血小板凝聚及抗炎的新药,
2、在食品工业方面维生素 E 又是一种良好的脱臭剂1。 -生育酚的性质不稳定,容易被氧化,市场上出售的维生素 E 药品多为 -生育酚的醋酸酯(油状物) 。目前,美国和日本已经有研究人员合成出了 -生育酚琥珀酸酯的钙盐2,该物质为粉末状固体,因稳定性好、熔点高、易制备制剂、易贮存及具补钙功能等诸多优点3,成为 VE 衍生物的主要品种之一,产量仅次于生育酚和 VE 醋酸酯.国内在这一领域还没有比较详细的报道和专利文献4。 2一、实验 1.主要化合物 dl-生育酚、-生育酚的醋酸酯、丁二酸酐、丙酮、环己烷、环己烷、DMAP(在反应中起催化剂作用,来源本公司) 、锌粉。 dl-生育酚 -生育酚的醋酸酯 丁
3、二酸酐 2.实验仪器 500/100ml 三口烧瓶, 500ml 三口烧瓶,球形冷凝管,干燥管,旋转蒸发仪,滴定管,搅拌器,分液漏斗,水浴锅,油浴锅,电炉,真空干燥箱,真空泵等。 二、实验步骤 反应步骤: -生育酚的醋酸酯水解-生育酚-生育酚琥珀酸酯-生育酚琥珀酸钙。 31.-生育酚的制备 文献中都是在碱性条件下进行,反应较为剧烈,副产物较多。本文对实验条件进行了必要的改进,实施了如下的实验: 原料:-生育酚醋酸酯 20g、无水乙醇 300ml、浓硫酸 15ml、锌粉0.1g、氮气工艺及现象讨论:称取 20g-生育酚醋酸酯置于 200ml 无水乙醇中在烧杯中使溶解,另量取 15ml 浓硫酸置于
4、 100ml 无水乙醇中,将浓硫酸的乙醇溶液缓慢倒入烧杯中并搅拌,将该混合液移入 500ml 三口烧瓶中,加入锌粉。在氮气保护下加热回流 3h 后冷却至室温。配 NaOH的乙醇饱和溶液,放置,取上清液调节反应液的 PH 值在 3-4 左右,减压蒸馏,蒸去乙醇,此时液体分两层,过滤,除去不溶物质。用环己烷萃取分离,将下层液体除去,得黄色油状 -生育酚。 讨论: 鉴于 -生育酚在碱性条件下易氧化故选择在酸性条件下水解,氮气保护并隔光处理。 根据以上反应,我们将温度控制在 110 左右。 在蒸馏乙醇之前要将反应液的 PH 值调节到 3-4 。对比实验证明不调节反应液的 PH 值则蒸馏后产物的颜色较深
5、(被氧化所致) 。 在减压蒸馏的过程中,-生育酚沸点较高,醋酸乙酯等低沸点有机物被除去。 4通过对比实验证明:在乙醇的碱性溶液中水解时反应条件较高,且产率较低。以下是对比实验的结果: 2.-生育酚琥珀酸酯制备 国内已有人采取其他方法制备维生素 E 的琥珀酸酯。使用三相丁二酸、乙醇、乙烯来反应,但产率不高。 机理:ROH + 琥珀酸酐 ROOC( CH2 )2COOH 原料:-生育酚、琥珀酸酐 5.5g、DMAP0.4g、锌粉 0.4g、环己烷60ml 合成工艺及现象讨论 工艺:在上步所制 -生育酚中,加入琥珀酸酐 5.5g , DMAP 0.4g ,锌粉 0.4g ,环己烷 60ml,加热回流
6、 5h(氮气保护) 。冷却,滤除不溶物,蒸出环己烷,得黄色油状物。 讨论:丁二酸在高温加热条件下易脱水,所以采用琥珀酸酐的效果较好。 DMAP 的作用:催化防乳化 -生育酚的酯化有加溶媒和不加溶媒两种方法。采用环己烷作为反应溶剂,以 4- 二甲胺基吡啶( DMAP )催化酯化,既消除了乳化现象,收率也有所升高。 3.琥珀酸钙9的制备 原料:甲醇 40ml、琥珀酸酐 4.5g、Ca(OH)2、1.5g 工艺:在 40ml 甲醇中加入 4.5g 琥珀酸酐和氢氧化钙 1.5g,加热煮5沸 45min。冷至室温,滤除少量不溶物,得澄清的琥珀酸钙甲醇溶液。 讨论:该步反应中要注意反应时间的控制,由对比实
7、验得 在反应的过程中经常有结晶析出,经分析是由于甲醇的挥发所致,故在实验过程中要注意时间、温度和甲醇量的控制。 4.-生育酚琥珀酸钙的制备 机理:ROOC ( CH2 ) 2COOH +琥珀酸钙ROOC(CH2) 2COO2Ca 原料:琥珀酸钙甲醇溶液、-生育酚琥珀酸酯、甲醇 100ml、丙酮7ml、三氯甲烷 15ml 工艺:将制得的 -生育酚琥珀酸酯溶于 100ml 甲醇,在室温于激烈搅拌下缓慢滴加如上制得的琥珀酸钙甲醇溶液,经 40min 加毕。于室温反应 30 最小。滤除结晶,以丙酮、氯仿洗涤后真空干燥,得白色琥珀酸钙。 讨论:由实验证明该反应比较迅速故应缓慢滴加并激烈搅拌 过滤后得到的
8、产物为淡黄色略有粘性的物质。加溶剂丙酮,滤除不溶物,滤出结晶,干燥后产物粘性减小。用熔点仪测其熔程205208。与文献上给的相符,证明结果还是正确的。但是产率非常低,投近 20 克料只得 5 克产品。 甲醇钙过量为好,反应完全 产品提纯方法为先加一体积的氯仿使其溶解,滤出不溶物,再加两体积丙酮,加热回流使其溶解,然后放冷,过滤干燥即可。用该方法提纯后,产品熔点明显上升。实验过程中,曾使用过其他溶剂进行提纯,结果不理想,最后采用氯仿和丙酮。 65.后期实验中,对实验方法进行了部分改进(值的调节,产品的后处理等方面) ,产品的纯度有了较大的提高,纯度达到 97.2624%。 三、小结 本文研究的工艺可行性好,具有继续研究与放大调试的价值,对于工业化设计有一定的指导意义。参考文献1李春波、邵斌.维生素 E 及其琥珀酸酯和琥珀酸钙在保健食品中的应用J.中国药科大学学报.2003,34(2):190192.2CN99104104.6.3CN01126275.3.4翼亚飞、王玉标、梁启勇.维生素 E 琥珀酸钙的合成J.中国医药工业杂志.1996.27(2).