一种磷酸吡哆醛的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种合成磷酸吡哆醛(5’‑磷酸吡哆醛)的方法。该方法以盐酸吡哆辛为起始物，通过温和的反应条件氧化得到吡哆醛酸式盐，然后通过磷酸酯化试剂实行磷酸酯化反应，得到磷酸吡哆醛。本发明专利技术具有原料易得，路线简单，毒性小，副反应少，产物易分离，易于表征，产率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸吡哆醛的合成方法
本专利技术涉及一种吡哆醛酸式盐的合成领域，具体涉及一种磷酸吡哆醛的合成方法。
技术介绍
磷酸吡哆醛(5’-磷酸吡哆醛，Pyridoxalphosphate，PLP)是维生素B6的活性形式。这种维生素主要包括三种天然有机化合物：吡哆醛、吡哆胺与吡哆醇。磷酸吡哆醛参与催化的几种反应有：转氨基作用、α-脱羧作用、β-脱羧作用、β-消除作用、γ-消除作用、消旋作用以及羟醛反应。文献报道的化学合成吡哆醛的方法，一般是通过盐酸吡哆辛的氧化反应合成吡哆醛，收率一般都不高，同时反应过程使用了大量的酸性溶液，废水量大，会造成严重的环境污染，因此工业化价值不高。关于磷酸酯化这步反应文献报道都很简单，且这步反应文献报道收率并不高。因此对上述反应的研究对于工业化生产磷酸吡哆醛意义重大。本专利技术提出了一种高效温和的盐酸吡哆辛氧化反应方法，同时通过优化反应体系、控制合适的反应条件，得到相应的吡哆醛酸式盐，有效收率达到80wt％，同时提供一种简单实用的磷酸吡哆醛的高效合成方法，将盐酸吡哆醛进一步转化为磷酸吡哆醛。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磷酸吡哆醛的高效和便捷合成方法，适合工业化生产。本专利技术的反应方程式如下：其中[O]为氧化剂。其中[P]为磷酸酯化剂。在第一步氧化反应中，本专利技术采用比较温和的氧化剂如亚硝酸钠，次氯酸钠，过氧化氢，过氧化氢尿素，活性二氧化锰，过硫酸氢钾和氧化银等，在水或者有机溶剂中，通过适量的酸调节反应液，对盐酸吡哆辛(化学结构式见反应方程式，化学名:5-羟基-6-甲基-3,4-吡啶二甲醇盐酸盐)进行氧化反应。其中使用的有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、二氧六环、甲基吡咯烷酮等，使用的酸为硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、磷酸等。反应条件温和，温度控制范围在0-75℃，反应时间范围是从2小时到60小时。其中，加入相应的酸，一方面提高反应物盐酸吡哆辛的溶解度，同时也能提高所使用的氧化剂的氧化性能。反应的主要副反应是生成的产物吡哆醛在反应过程中会进一步发生反应，也就是说产物吡哆醛不稳定。储存吡哆醛的条件要求避光低温。另一方面在上述氧化反应过程中，盐酸吡哆辛的3-位的羟甲基也会发生氧化反应，会产生相应的副产物。因此反应条件的控制对产物收率的影响较大。在第二步磷酸酯化反应中，本专利技术使用的磷酸酯化剂如三氯氧磷，五氧化二磷和85wt％磷酸混合物，五氧化二磷和磷酸三乙酯混合物等，与合适的溶剂混合(溶剂包括纯水，二氯甲烷，三氯甲烷，四氢呋喃，二氧六环和乙腈及其混合物等)，与盐酸吡哆醛反应，最后通过合适的碱调节pH值(4.5～5.5)，得到产品磷酸吡哆醛。反应温度控制范围在0～70℃，反应时间范围是从2小时到20小时。本专利技术的合成方法包括如下步骤：按重量比(溶剂/盐酸吡哆辛)4:1～20:1，配成盐酸吡哆辛溶液；按摩尔比(氧化剂/盐酸吡哆辛)1:3～10:1，加入氧化剂；根据氧化剂的特点，按摩尔比(酸/盐酸吡哆辛)0.5:1～5:1，加入合适的酸，调节反应液pH值范围，进行氧化反应。反应温度为0～75℃，反应时间为2～60h。上述的氧化剂是亚硝酸钠(95wt％)，次氯酸钠(95wt％)，过氧化氢(30wt％～35wt％)，过氧化氢尿素(95wt％)，活性二氧化锰(85wt％～98.8wt％)，过硫酸氢钾(95wt％)和硝酸银(95wt％)等。使用的有机溶剂是乙腈、四氢呋喃、二氧六环、甲基吡咯烷酮等。使用的酸是硝酸、硫酸、盐酸、醋酸和磷酸等。将溶剂和磷酸酯化剂按质量比1:2～5:1配成溶液；然后按质量比(磷酸酯化剂/盐酸吡哆醛)2:1～20:1，加入盐酸吡哆醛，用碱溶液调节反应液pH值范围(4.5～5.5)，在0～30℃反应2小时到20小时。所用碱包括氢氧化钙，氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠，碳酸钾等。本专利技术的优点如下：1)反应原料易得，价格低廉，合成成本低，具有显著的经济效益。2)反应条件温和，后处理简单。3)反应体系中使用合适的有机溶剂减少水量，显著地减少了污水的生成。具体实施方式实施例1.氧化剂为亚硝酸钠，磷酸酯化剂为三氯氧磷第一步氧化反应：在反应瓶加入15克盐酸吡哆辛和120克纯水，开动搅拌。加入4克亚硝酸钠，在反应温度5℃下，加入30克醋酸。在室温下继续搅拌反应2小时。加入盐酸调节pH值为4.5。减压浓缩，残留液0～5℃静置，得到初品。初品用乙醇加热溶解，活性炭脱色，重结晶得到浅黄色至白色盐酸吡哆醛晶体(收率80wt％)。第二步磷酸酯化反应：在反应瓶加入30克的三氯氧磷，开动搅拌。在5℃条件下，缓慢滴加3克的纯水,再加入15G四氢呋喃。继续搅拌2小时。得到磷酸酯化剂，备用。取10G盐酸吡哆醛，加入30G四氢呋喃。然后在0℃以下，一次性加入所配置的磷酸酯化试剂。继续室温搅拌反应5小时。在冰水浴条件下，用氢氧化钠调节反应液pH＝5.5。反应混合物温度控制在5℃以下，搅拌缓慢析出固体初品。减压过滤，干燥得到固体产品(收率96wt％)。实施例2.氧化剂为次氯酸钠，磷酸酯化剂为五氧化二磷和85wt％磷酸第一步氧化反应：在反应瓶加入15克盐酸吡哆辛和95克甲基吡咯烷酮，开动搅拌。加入4.5克次氯酸钠，在反应温度5℃下，加入0.65克2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物。在室温下继续搅拌反应2小时。加入盐酸调节pH值为5。减压浓缩，残留液0℃静置，得到初品。初品用乙醇加热溶解，活性炭脱色，结晶得到固体产品(收率80wt％)。第二步磷酸酯化反应：在反应瓶中加入15克85％磷酸和7.5克五氧化二磷，开动搅拌，混合均匀。加入75G的二氧六环。得到磷酸酯化剂，备用。取10G得盐酸吡哆醛，加入30G的二氧六环。然后在5℃以下，一次性加入所配置的磷酸酯化剂。继续室温搅拌反应20小时。在冰水浴条件下，用氢氧化钠碱溶液调节反应液pH值为5。反应混合物温度控制在5℃以下，搅拌缓慢析出固体初品。减压过滤，干燥得到固体产品(收率106wt％)。实施例3.氧化剂为过氧化氢(35wt％水溶液)，磷酸酯化剂为五氧化二磷和磷酸三乙酯第一步氧化反应：在反应瓶中加入15克盐酸吡哆辛和120克的水，开动搅拌。加入次15克过氧化氢水溶液(35wt％)，在反应温度20℃下继续搅拌反应48小时。加入亚硫酸氢钠，通过淀粉碘化钾试纸确定过量的过氧化氢消耗完全。减压浓缩，残留液加入盐酸调节pH值为5，然后冰水浴静置，得到初品。初品用乙醇加热溶解，活性炭脱色，结晶得到固体产品(收率65wt％)。第二步磷酸酯化反应：在反应瓶中加入15克磷酸三乙酯和10克五氧化二磷，开动搅拌，混合均匀，加入75G四氢呋喃。得到磷酸酯化剂备用。取10G得盐酸吡哆醛，加入30G四氢呋喃。然后在5℃以下，一次性加入所配置的磷酸酯化剂。继续室温搅拌反应5小时。在冰水浴条件下，用氢氧化钠碱溶液调节反应液pH值为5.5。反应混合物温度控制在5℃以下，搅拌缓慢析出固体初品。减压过滤，干燥得到固体产品(收率90wt％)。实施例4.氧化剂为过氧化氢尿素，磷酸酯化剂为三氯氧磷第一步氧化反应：在反应瓶中加入15克盐酸吡哆辛和105克四氢呋喃，开动搅拌。加入次8.5克过氧化氢尿素，在反应温度40℃下继续搅拌反应15小时。加入亚硫酸氢钠，通过淀粉碘化钾试纸确定过量的过氧化氢消耗完全。减压浓缩，残留液加入盐酸调节pH值为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸吡哆醛的合成方法，其特征在于，具体反应步骤为：(1)配制盐酸吡哆辛溶液，加入氧化剂，再加入酸，调节反应液pH值范围，进行氧化反应，得到盐酸吡哆醛；(2)配制磷酸酯化剂溶液，加入步骤(1)得到的盐酸吡哆醛，用碱调节溶液的pH值范围，进行酯化反应，得到磷酸吡哆醛。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸吡哆醛的合成方法，其特征在于，具体反应步骤为：(1)配制盐酸吡哆辛溶液，加入氧化剂，再加入酸，调节反应液pH值范围，进行氧化反应，得到盐酸吡哆醛；(2)配制磷酸酯化剂溶液，加入步骤(1)得到的盐酸吡哆醛，用碱调节溶液的pH值范围，进行酯化反应，得到磷酸吡哆醛。2.如权利要求1所述的一种磷酸吡哆醛的合成方法，其特征在于，步骤(1)中配制盐酸吡哆辛溶液所用溶剂为水、乙腈、四氢呋喃、二氧六环或甲基吡咯烷酮，溶剂与盐酸吡哆辛的质量比为4:1～20:1。3.如权利要求1-2所述的一种磷酸吡哆醛的合成方法，其特征在于，步骤(1)中氧化剂为亚硝酸钠、次氯酸钠、过氧化氢尿素、活性二氧化锰、过硫酸氢钾或氧化银，氧化剂与盐酸吡哆辛的摩尔比为1:3～10:1，优选地，氧化剂为95wt％亚硝酸钠、95wt％次氯酸钠、30～35wt％过氧化氢尿素、85～98.8wt％活性二氧化锰、95wt％过硫酸氢钾或95wt％氧化银。4.如权利要求1-3所述的一种磷酸吡哆醛的合成方法，其特征在于，步骤(1)中使用的酸为硝酸、硫酸、盐酸、醋酸或磷酸，酸与盐酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊爱龙，秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术研发中心有限公司，凯赛生物产业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31