一种维生素B6的合成工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种维生素B6的合成工艺，包括以下步骤：把顺‑2‑丁烯‑1,4二醇、环己烷和钠型阳离子交换树脂加入反应器内，升温至环己烷回流，往反应器内滴加正丁醛，待分水结束，过滤去除树脂；加入碱水，调pH至8.0‑9.0静置分层，分出碱水层，蒸馏有机层回收环己烷并得到正丙基二氧七环和4‑甲基5‑乙氧基噁唑；加入反应器内，与正丙基二氧七环反应得到加成物，再经芳构化和水解反应制得维生素B6。本发明专利技术更改了正丁醛的投料方式，减少了副反应的发生，提高了产物的收率。不需精馏纯化即可直接与4‑甲基‑5‑乙氧基噁唑发生Diels‑Alder加成得到加成物，简化了工艺，缩短了工艺周期，节能环保，降低了生产成本。

A synthetic process of vitamin B6

【技术实现步骤摘要】
一种维生素B6的合成工艺
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种维生素B6的合成工艺。
技术介绍
维生素B6是人体脂肪和糖代谢的必需物质，主要作用于人体的血液、肌肉、神经、皮肤等，参与抗体的合成、消化系统中胃酸的制造，维持钠钾平衡等。合成维生素B6主要有吡啶酮法、炔基醚、微生物法和噁唑法。吡啶酮法步骤繁杂收率较低，炔基醚法的反应条件苛刻，微生物法由于产量限制工业化生产。因此，工业上普遍采用噁唑法，以4-甲基5-乙氧基噁唑和正丙基二氧七环为原料，经Diels-Alder加成、芳构化、水解反应合成维生素B6。正丙基二氧七环(2-propyl-4,7-dihydro-1,3-dioxepine)，化学名称：2-正丙基-4,7-二氢-1,3-二氧七环，由顺-2-丁烯-1,4-二醇和正丁醛在酸性条件下脱水缩合制得。目前，生产正丙基二氧七环工艺中，采用“一锅煮”的方式投料，回流分水后经常压蒸馏和连续减压精馏得到。在这个工艺中，顺-2-丁烯-1,4-二醇在酸性条件下易发生分子内和分子间脱水反应生成醚，正丁醛在酸催化作用下易发生Aldol缩合生成羟基醛。在高温连续蒸馏提纯正丙基二氧七环耗能高且处理周期长。该工艺生产成本较高、原料转化率低、生成的副产物多，废水的排放会对环境造成污染。因此，如何提供一种经济高效并且简便的合成工艺成为亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述现有工艺中存在的缺陷，提供一种维生素B6的合成工艺，该工艺反应条件温和、操作简单、绿色环保，得到的终产品纯度和收率都较高，适于工业化应用，具有较高的经济效益。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种维生素B6的合成工艺，包括以下步骤：1)把顺-2-丁烯-1,4-二醇、环己烷和钠型阳离子交换树脂加入反应器内，升温至环己烷回流，往反应器内滴加正丁醛，回流分水，待分水结束，过滤去除钠型阳离子交换树脂；2)向反应液内加入碱水，调pH至8.0-9.0，静置分层，分出碱水层，蒸馏有机层回收环己烷并得到正丙基二氧七环；3)将4-甲基-5-乙氧基噁唑加入反应器内，与所得的正丙基二氧七环反应得到加成物，再经芳构化和水解反应制得维生素B6。按上述方案，步骤1中所述顺-2-丁烯-1,4-二醇与正丁醛的摩尔比为1:(1.1-1.3)；，所述顺-2-丁烯-1,4-二醇与环己烷、钠型阳离子交换树脂的质量比为1:(1.0-1.2):(0.1-0.2)。按上述方案，所述钠型阳离子交换树脂使用前需预处理，在10.0wt％氯化钠溶液中浸泡4h，过滤后在2mol/L的盐酸溶液中浸泡4h，过滤后用水冲洗，至出水pH为5.0左右为止。按上述方案，步骤1中使用钠型阳离子交换树脂作催化剂；将顺-2-丁烯-1,4-二醇、环己烷、钠型阳离子交换树脂混合，升温至75-80℃，缓慢滴加正丁醛，边滴加边使用分水器回流分水，直至无水带出，结束反应，过滤出钠型阳离子交换树脂。按上述方案，步骤2中所述碱水中的碱为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。按上述方案，步骤1中分出的水和步骤2中所述碱水循环利用，当碱水的pH低于8.0时，补充溶质；步骤1过滤去除钠型阳离子交换树脂循环利用。按上述方案，步骤2中所述有机层在常压下蒸馏，回收环己烷和未反应的原料循环使用。按上述方案，步骤3中所述正丙基二氧七环与所述4-甲基-5-乙氧基噁唑的质量比为(8.5-10.0):1。本专利技术中加入碱水的作用是中和过量的酸，噁唑在酸性条件下易开环。本专利技术合成路线如下所示：与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术更改了正丁醛的投料方式，减少了副反应的发生，提高了产物的收率。钠型阳离子交换树脂经再生后可以循环利用，分水器分出的水和碱水补充溶质后可以循环使用，蒸馏得到的环己烷可以循环应用。优化后工艺物料重复利用率高，不会产生废水，对环境友好。蒸馏溶剂后所得正丙基二氧七环收率和纯度较高，不需精馏纯化即可直接与4-甲基-5-乙氧基噁唑发生Diels-Alder加成得到加成物，再经芳构化和水解反应制得维生素B6，简化了工艺，缩短了工艺周期，更加节能环保，降低了生产成本。附图说明图1：本专利技术合成工艺流程图。具体实施方式以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。实施例1一种维生素B6的合成工艺，工艺路线参照图1所示，具体步骤如下：在装有搅拌器和温度计的500mL三口反应瓶中，加入50.0g(567.4mmol)顺-2-丁烯-1,4-二醇，50.0g环己烷和5.6g预处理后的钠型阳离子交换树脂，反应体系升温至75-80℃缓慢滴加正丁醛，控制温度在75-80℃，边滴加边采用分水器回流分水，直至无水带出，结束反应，过滤出钠型阳离子交换树脂。往反应瓶中加入饱和碳酸氢钠溶液至pH在8.0左右，静置分层。分出水层后，升温至110℃常压蒸馏有机层回收环己烷和未反应完的正丁醛，降温至80-85℃减压蒸馏20min。蒸馏后得到略带微黄色的残余物正丙基二氧七环74.5g，收率＝(74.5g/(567.4mmol×0.001×142.19))×100％＝92.4％，经气相色谱分析，按面积归一法计含量为95.9％。加入7.5g(59.0mmol)4-甲基-5-乙氧基噁唑升温至150℃并保温15h进行Diels-Alder反应，反应完后降温到130℃减压蒸馏回收过量的正丙基二氧七环，直到无馏出液，得到加成物。加入20mL乙醇溶解，降温至30℃，加入60mL0.1％盐酸溶液，25-30℃保温15h，升温到60℃保温2h进行芳构化反应。反应完后减压回收稀乙醇直到物料呈糊状，用3mol/L盐酸溶液调pH到1.0-1.5，升温至78-80℃水解1h。减压浓缩物料基本蒸干，残余物加20mL95％乙醇溶解后继续减压脱水至干，再加入10mL95％乙醇,降温至20℃，过滤，洗涤，干燥后得到10.2g棕黄色固体，收率＝(10.2g/(59.0mmol×0.001×205.6))×100％＝84.1％，经高效液相色谱分析，按外标法以峰面积计含量为98.3％。实施例2一种维生素B6的合成工艺，工艺路线参照图1所示，具体步骤如下：在装有搅拌器和温度计的1000mL三口反应瓶中，加入100.0g(1134.9mmol)顺-2-丁烯-1,4-二醇，110.0g环己烷和9.4g预处理后的钠型阳离子交换树脂，反应体系升温至75-80℃缓慢滴加正丁醛，控制温度在75-80℃，边滴加边采用分水器回流分水，直至无水带出，结束反应，过滤出钠型阳离子交换树脂。往反应瓶中加入饱和碳酸氢钠溶液至pH在8.0左右，静置分层。分出水层后，升温至110℃常压蒸馏有机层回收环己烷和未反应完的正丁醛。降温至80-85℃减压蒸馏25min，得到略带微黄色的残余物正丙基二氧七环146.6g，收率＝(146.6g/(1134.9mmol×0.001×142.19))×100％＝90.8％，经气相色谱分析，按面积归一法计含量为96.8％。加入14.7g(115.6mmol)4-甲基-5-乙氧基噁唑升温至150℃并保温15h进行Diels-Alder反应，反应完后降温到130℃减压蒸馏回收过量的正丙基二氧七环，直到无馏出液，得到加成物。加入40mL乙醇溶解，降温至30℃，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种维生素B6的合成工艺，其特征在于包括以下步骤：1)把顺‑2‑丁烯‑1,4‑二醇、环己烷和钠型阳离子交换树脂加入反应器内，升温至环己烷回流，往反应器内滴加正丁醛，回流分水，待分水结束，过滤去除钠型阳离子交换树脂；2)向反应液内加入碱水，调pH至8.0‑9.0，静置分层，分出碱水层，蒸馏有机层回收环己烷并得到正丙基二氧七环；3)将4‑甲基‑5‑乙氧基噁唑加入反应器内，与正丙基二氧七环反应得到加成物，再经芳构化和水解反应制得维生素B6。

【技术特征摘要】
1.一种维生素B6的合成工艺，其特征在于包括以下步骤：1)把顺-2-丁烯-1,4-二醇、环己烷和钠型阳离子交换树脂加入反应器内，升温至环己烷回流，往反应器内滴加正丁醛，回流分水，待分水结束，过滤去除钠型阳离子交换树脂；2)向反应液内加入碱水，调pH至8.0-9.0，静置分层，分出碱水层，蒸馏有机层回收环己烷并得到正丙基二氧七环；3)将4-甲基-5-乙氧基噁唑加入反应器内，与正丙基二氧七环反应得到加成物，再经芳构化和水解反应制得维生素B6。2.如权利要求1所述维生素B6的合成工艺，其特征在于步骤1中所述顺-2-丁烯-1,4-二醇与正丁醛的摩尔比为1:(1.1-1.3)；，所述顺-2-丁烯-1,4-二醇与环己烷、钠型阳离子交换树脂的质量比为1:(1.0-1.2):(0.1-0.2)。3.如权利要求1所述维生素B6的合成工艺，其特征在于所述钠型阳离子交换树脂使用前需预处理，在10.0wt％氯化钠溶液中浸泡4h，过滤后在2mol/L的盐酸溶液中浸泡4h，过滤后...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹传奇，宣良明，冯权武，卢伟，胡旭，
申请(专利权)人：湖北惠生药业有限公司，武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42