生产α-生育酚乙酸酯的方法技术

本发明专利技术涉及一种在循环方法中生产α－生育酚乙酸酯的方法以及其后的催化剂系统的循环，所述方法是在包括卤化锌和含水质子酸，任选地包括元素金属的催化剂体系的存在下，通过三甲基氢醌二酯和异植醇在极性溶剂／水混合物中的缩合来生产α－生育酚乙酸酯的，该极性溶剂可被水萃取或与水混溶。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种生产α-生育酚乙酸酯的新的循环方法，以及随后的催化剂体系的循环，该方法是在包括卤化锌(路易斯酸)、含水的质子酸(布朗斯台德酸)，任选地包括元素金属的催化剂体系的存在下，通过三甲基氢醌二酯和异植醇在极性溶剂/水的混合物中的缩合来生产α-生育酚乙酸酯的，该极性溶剂是可以被水萃取的或与水混溶的。α-生育酚及其衍生物作为饲料添加剂、抗氧化剂、促进血液循环的试剂、延缓细胞老化的试剂和其他相关应用具有重要性。特别是，α-生育酚乙酸酯(维生素E乙酸酯)与适当的硅石的粉末状配方被公认用作饲料添加剂而出售。最有名的是生产α-DL-生育酚的方法，即未酯化的光敏维生素E形式，它在储存中是不稳定的。在这些方法中，α-生育酚首先通过三甲基氢醌和异植醇的缩合脱水，并在单独的步骤中用化学计算量的酰化试剂酯化后形成维生素E乙酸酯。该过程被概括成附图说明图1。根据该已有技术，通常从三甲基氢醌(TMHQ)开始，用不同催化剂体系使它与异植醇反应。(DE-OS4243464(=USPS5,523,420,)DE-OS19603142，EP0694541,DE19603142,EP(0949255A1)。反应最后结果，产物必须接着被完全酰化以例如得到常见的商品化维生素E乙酸酯，它在储存中是稳定的。所有这些方法常见的事实是它们不直接产生生育酚乙酸酯，即常见的商品化的在储存中稳定的维生素E形式。也已有尝试用异植醇作为生育酚合成的离析物与三甲基氢醌酯反应。使用相应的三甲基氢醌酯，例如三甲基氢醌二乙酸酯(TMHQ-DA)作为TMHQ的合成等价物的主要优点是，在维生素E乙酸酯终产品中存在的乙酰基已经存在于TMHQ-DA离析物分子中，并且通过巧妙地控制反应，通过TMHQ-DA与异植醇的缩合直接得到维生素E乙酸酯，而不必用化学计算量的或者甚至超化学计算量的醋酸酐在独立的反应步骤中进行随后的酯化。但是到目前为止，还没有发现经济的方法使三甲基氢醌二酯或单酯作为离析物与异植醇的缩合以足够高的收率进行，并直接得到维生素E乙酸酯。FR-A2259822(DE-OS2404621)涉及二乙酰化的三甲基氢醌TMHFQ-DA的使用。但是该文献中描述的在固体酸的存在下与异植酸的缩合生成α-DL-生育酚(维生素E)的收率只有约41％，并且不生成相应的酯。三甲基氢醌单乙酸酯(TMHQ-MA)与异植醇的缩合在DE-OS2160103(=US-PS3,789,086)中被描述。通过使用Fe(Ⅱ)Cl2和盐酸，并同时移出反应生成的水，只得到少量的α-生育酚乙酸酯，而且需要通过胺催化和加入超化学计算量的醋酸酐进行随后的乙酰化。其收率并不令人满意，两步过程昂贵，并且得到维生素E乙酸酯所需要的与超化学计算量醋酸酐的反应需要大量消耗化学试剂。反应后催化剂相的处理没有被涉及。根据JP-OS51-80859(1976年7月15日)，三甲基氢醌或其酯在氯化锌的存在下与异植醇反应。与设定目标一致，该反应在100℃以上的温度生成α-生育酚。该方法从所得的收率考虑是很经济的，它的缺点是废水的问题，该问题由大量氯化锌的使用而引起。萃取后所得的这些氯化锌水溶液的简单循环是不可能的，因为在TMHQ缩合的情况中，除了萃取所需的水之外，在反应过程中产生的其它反应水使催化剂溶液去活化。(见Bull.Chem.Soc.Jappan.,68,(1995),3569 ff和Bull.Chem.Soc.Jappan.,69,(1996),137)。循环用水萃取的卤化锌(约20-60wt.％的ZnCl2)并再次将其用于缩合的尝试导致反应收率的降低和产品质量的下降。在专利申请EP0850937A1中，该反应在与水不混溶或仅轻微混溶的溶剂中进行，反应后反应的催化剂相用水萃取，将水相浓缩至约60-90％后，这样得到的催化剂溶液在20-200℃被返回到反应中。该方法的缺点在于卤化锌混合物在室温下的形式是浆状的，因此只能通过专门为此应用领域制造的泵来输送。为了得到液体形式的催化剂，该浆状物通常必须同时被加热到合适的温度，这同样需要大量的花费因而是不经济的。该方法的一个显著不足是该反应所要求的质子酸的高挥发性，特别是为了浓缩ZnCl2溶液而蒸馏除水过程中的HCl的高挥发性。由于该损失，每次HCl的量都需要在下一批中加入，它使方法复杂化。从收率考虑，迄今为止用于TMHQ-DA反应的最有效的方法在DE-OS19757124.7中被描述，该方法中包括卤化锌和质子酸的二元催化剂体系被在各种惰性非质子溶剂，例如乙酸酯或芳香族化合物(甲苯)中使用。这里处理是通过缩合后水提全部催化剂相进行的，α-生育酚和α-生育酚乙酸酯的混合物存在于产品相中。在该方法中，为了α-生育酚随后的酯化，另外需要加入用于乙酰化的催化剂，反应后同样需要通过水提再次移出催化剂。在使用含酯溶剂时，反应中水的存在引起其它问题，即除了在原位发生TMHQ-DA的皂化之外，也有溶剂的部分皂化的结果。这样，用做溶剂的酯产生相应的有机酸和醇，他们必须通过昂贵的分离方法从产品中除去或在溶剂返回时在循环方法中积聚。2,3,5-三甲基氢醌二酯是用已知的方法，在酸催化剂和酰化试剂如羧酸酐(在最简单的情况中是释放醋酸的醋酸酐)或酰卤的存在下，由酮异佛尔酮(4-氧代异佛尔酮=KIP)制备的。相关的方法在几个专利说明书中已有记载(例如，DE2149159、EP0808815A2、EP0850910A1、EP0916642A1)。常规的用于合成维生素E乙酸酯的TMHQ-DA，在所有情况中都是在合适的条件下在酸催化剂或几种适当的酸的混合物的存在下形成。反应的结果得到，包括TMHQ-DA、少量芳香族次要产物、主产物三甲基邻苯二酚二酯和三甲基苯酚衍生物、过量酰化试剂、催化剂和醋酸的混合物。该混合物必须被处理以分离出用作与异植醇缩合的离析物的TMHQ-DA；在最简单的情况中是通过从该醋酸溶液中结晶得到足够的TMHQ-DA质量。依赖于纯化程度，通过该过程离析的产品仍然含有达50wt.％的醋酸。在以上描述的代表已有技术特征的方法中，反应中使用的催化剂溶液的处理没有涉及。本专利技术的目的是提供在循环方法中生成α-生育酚酯的改进的方法，其中在第一步中该反应已经尽可能按照酯的方向进行，以及再生处理后在反应中得到的催化剂相，处理以使催化剂相能够不降低催化活性地容易地被返回到反应中的方式进行。本专利技术的目的特别地，是找到一种方法，该方法使活性催化剂溶液以(液体)形式循环成为可能，该形式即使在室温下也容易地被计量和能够很好地处理，而不会因为重复使用催化剂导致收率的降低或产品质量的降低。与此相关，也发现一种方法，它允许所用的催化剂组分，特别是甚至质子酸，在催化剂再生后返回，因而避免了完全新补充该组分的必要性。本专利技术的另一个目的是找到一种方法，籍此也使使用乙酰化TMHQ-DA，例如得自从KIP开始的合成的乙酰化TMHQ-DA作为原料成为可能。本专利技术涉及一种生产α-生育酚乙酸酯的方法，该方法是通过在温和的温度下，在包括卤化锌和质子酸，任选地包括元素金属，特别是锌的催化剂体系的存在下，三甲基氢醌二乙酸酯(TMHQ-DA)和异植醇(IP)在作为溶剂的醋酸中的缩合来生产α-生育酚乙酸酯的，其中，缩合反应后，缩合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在循环方法中生产α－生育酚乙酸酯的方法，该方法是通过在包括卤化锌和含水质子酸，任选地包括元素金属的催化剂体系的存在下，三甲基氢醌二酯和异植醇在极性溶剂／水混合物中的缩合反应来生产α－生育酚乙酸酯的，所述极性溶剂可以被水萃取或与水混溶，其中：ｉ） 最初得到的α－生育酚和α－生育酚酯的混合物用酰化试剂酯化，ｉｉ） 通过水提处理后得到的催化剂溶液被再生，含醋酸的溶液被返回到反应中，以及ｉｉｉ） 卤化锌和质子酸催化剂混合物被浓缩，并以液体形式被重新灌入到反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬克里尔，斯特凡克雷茨，克劳斯胡特马赫尔，
申请(专利权)人：德古萨股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]