制备α-生育酚制造技术

本发明专利技术涉及一种利用甲基化试剂通过催化剂全甲基化至少一种非－α－生育酚将非－α－生育酚转变成α－生育酚的方法，该方法包括利用在近临界或超临界压力和温度区域下的甲醇或与甲醇等同的混合物作为甲基化试剂，所述等同的混合物由氢气和一氧化碳和／或二氧化碳组成，利用由水滑石制得的混合氧化物催化剂作为催化剂，所述催化剂含有至少氧化铜和氧化镁及至少一种三价金属氧化物。（*该技术在2018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】
本专利技术涉及将所谓“非-α-生育酚”全甲基化成α-生育酚的方法，该方法是在近临界或超临界条件下通过使用甲醇或等效气体混合物并使用特殊催化剂进行的。众所周知，基于分子的苯并二氢吡喃部分5-和/或7-位上缺少一个或两个甲基基团，天然存在的非-α-生育酚(即β-、γ-和δ-生育酚)不同于α-生育酚；α-生育酚具有最高的维生素E活性，因此它是生物上最有价值的生育酚。由此有必要通过化学方法将这类非-α-生育酚转变成α-生育酚，分别完成取代苯并二氢吡喃基团的苯环的一-或二甲基化反应的主要问题在于效率。由于人们已经发现制备与天然α-生育酚相同的α-生育酚的合成方法不经济，天然生育酚源，特别是植物生育酚源通常主要含有非-α-生育酚，α-生育酚的含量相对较少；这就是从这类天然材料(原材料)中分离出α-生育酚也不经济的原因。本专利技术的目的在于提供一种将存在于适当的原材料或从这些原材料获得的非-α-生育酚转变成α-生育酚的方法，该方法在许多方面都不同于先前的方法，比先前的方法更经济。至于本专利技术目的，将非-α-生育酚转变成α-生育酚的有些方法是本领域已知的。例如欧洲专利公开(EP)176690(Henkel Corporation)公开了在气/液相中于金属氧化物催化剂存在下，利用甲基化试剂甲基化非-α-生育酚的方法；这是一个苯并二氢吡喃环的直接一步甲基化反应，它可认为是完全生育酚甲基化反应，即全甲基化反应。用于本目的的催化剂“功能性地”定义在EP 176 690中，即能够用于诱导烷基化反应的催化剂均可使用；典型地，所述催化剂可以是金属氧化物或几种金属氧化物的混合物，其中金属原子选自元素周期表中IIA、IIB、IIIA、IVA、IVB、VB、VIB、VIIB和VIII族中的元素。Be、Mg、Ca、Ti、Zr、V、Mo、Cr、Mn、Tc、Fe、Co、Ni、Zn、Cd、In、Sn、Si、Al、La、Ce、Pr和Nd的氧化物是优选的金属氧化物。这类催化剂可就这样使用(“净”使用)或在惰性载体上使用，它们可通过适宜的方式制备，甚至是就地制备。在就地制备方法情况下，例如，向反应器中加入金属盐，接着反应并分解成对应的金属氧化物。甲基化反应可在除去副产物和任何未反应的反应物之后进行。根据“外部”制备这类催化剂的一个实例，将无水氢氧化锡以活性形式加入到钒酸铵的草酸水溶液中，利用部分聚合的氢氧化硅溶液处理，得到沉淀，将其干燥、焙烧并压制成形。在EP 176 690的进一步实例中，将固体二氧化钛加入到钒酸铵和草酸的含水混合物中，加热并干燥新的混合物，然后焙烧并压制成形。这两种情况均是得到氧化物混合物，但该混合物还不能结晶归属为混合氧化物；它们分别是氧化锡/二氧化硅上的氧化钒或二氧化钒载体。EP176 690没有教导水滑石或水滑石类金属羟基碳酸盐是可能的含金属材料，由此可制备金属氧化物或混合氧化物催化剂；没有提及含氧化铜催化剂(铜是元素周期表中的Ib族元素)。进一步地，在EP 176 690中，大约390至470℃的温度范围是特别有益的温度范围，环境(正常)压力是最优选的压力。更进一步地，可预见使用过量甲基化试剂或惰性载体气体如氮，但不使用(另外的)溶剂。我们惊奇地发现，通过选择催化剂或其它反应条件，HenkelCorporation的已知方法可明显地得到改善。本专利技术的目的涉及将非-α-生育酚转变成α-生育酚的方法，该方法是通过使用甲基化试剂催化全甲基化至少一种非-α-生育酚进行的，所述方法包括使用在近临界或超临界压力和温度范围下的甲醇或与甲醇等效的混合物作为甲基化试剂，所述等效的混合物含有氢和一氧化碳和/或二氧化碳；使用混合氧化物作为催化剂，该混合氧化物是由水滑石制得的，混合氧化物含有至少氧化铜和镁以及至少一种三价金属氧化物。正如上文所述，用于本专利技术方法的离析物主要是含有至少一种非-α-生育酚(即β-、γ-或δ-生育酚)的原材料或生育酚混合物，所述生育酚混合物是由这类原材料制备或获得的，该生育酚混合物也含有至少一种非-α-生育酚。生育酚混合物是根据已经公知很久的方法制备或获得的。众所周知，由于植物油和脂肪是有价值的天然生育酚源(特别是α-和非-α-生育酚)，所述植物油和脂肪包括如豆油、菜油、棉籽油、花生油、麦芽油、玉米油、大麦油、黑麦油、蓟子油等等，这类油或其优选的馏出液、浓缩液及其它产物具有更高的生育酚含量且含有更少的无需其它成分如甾醇、游离和酯化脂肪酸、石蜡和甘油酯，所以它们可用作本专利技术方法中的离析物。但是，甾醇及其它所述成分不会显著地影响本专利技术的方法。蓟子油和豆油是本专利技术特别有价值的生育酚源，特别是α-和非-α-生育酚，它们可根据本专利技术的方法转变成生育酚。由于α-生育酚不会阻止非-α-生育酚转变成α-生育酚且在生成产物的过程中保持不反应，所以当然与α-生育酚是否存在于离析物中无关。用于本专利技术方法中的于近临界或超临界区域中的甲醇是指被加热和在一定压力下的甲醇，也就是说，所述甲醇具有至少大约50bar(5MPa)的压力和至少大约240℃的温度。在此最低温度下，超临界范围是以大约77.5bar(7.75MPa)压力开始的。当然，这些物理数据在总体上也同时对应于实施(在“近临界或超临界条件下”)本专利技术方法的压力或温度。向甲醇中加入多达20％体积的水可增强甲基化反应的选择性，但会降低速度。作为近临界或超临界条件下的甲醇替代物，可在本专利技术方法中使用与甲醇相当的氢气和一氧化碳混合物或氢气和二氧化碳的等同混合物。所述的第一种混合物是简单地指基本上适合于合成甲醇的混合物。因此，该混合物含有摩尔比为大于或等于约2∶1的氢气和二氧化碳；使用的压力和温度与甲醇相同。所述的第二种“等同混合物”也是简单地指基本上适合于合成甲醇的混合物，这种情况下的氢气∶二氧化碳摩尔比为大于或等于3∶1。混合物也是在与甲醇相同的压力和温度下使用。对于由“等同混合物”合成甲醇，可参见如Catalysis Today，Vol.11，No.2，第173-291页，特别是第230-235页(1991)。一种特别适合的等同混合物是指既含有一氧化碳且又含有二氧化碳的混合物，由此它可被认为是上述两种气体混合物的结合。所谓的水滑石(由此水滑石可制备用于本专利技术的混合氧化物催化剂)是公知的一类存在于自然界的同形矿物，它在每种情况下均是不同金属的混合羟基碳酸盐，如金属镁和铝或镁和铁。“水滑石”本身具有化学式Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O，具有类似结构的其它矿物存在于自然界中或可被合成出来，如sjogrenite和pyroaurite。后一种矿物质是常规的类水滑石化合物；在本专利技术范围中，水滑石和类水滑石化合物均被理解为缩略语“水滑石”，所述水滑石或类水滑石具有公认的通式[M(II)1-xM(III)x(OH)2]X+(An-x/n)·mH2O，其中M(II)和M(III)分别是指二价和三价金属离子，An-是指可交换的阴离子和x是指0.1-0.33。对于涉及水滑石及其制备(主要是通过共沉淀制备)和作为催化剂的用途(部分是这类催化剂或在焙烧成混合金属氧化物之后用作催化剂)的相关文献可特别地参见Catalysis Today，Vol.11，No.2，173-291(1991)及其所引证本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用甲基化试剂通过催化全甲基化至少一种非－α－生育酚将非－α－生育酚转变成α－生育酚的方法，该方法包括利用在近临界或超临界压力和温度区域下的甲醇或与甲醇等同的混合物作为甲基化试剂，所述等同的混合物由氢气和一氧化碳和／或二氧化碳组成，利用由水滑石制得的混合氧化物催化剂作为催化剂，所述催化剂含有至少氧化铜和氧化镁及至少一种三价金属氧化物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 1997-6-6 97109174.91.一种利用甲基化试剂通过催化全甲基化至少一种非-α-生育酚将非-α-生育酚转变成α-生育酚的方法，该方法包括利用在近临界或超临界压力和温度区域下的甲醇或与甲醇等同的混合物作为甲基化试剂，所述等同的混合物由氢气和一氧化碳和/或二氧化碳组成，利用由水滑石制得的混合氧化物催化剂作为催化剂，所述催化剂含有至少氧化铜和氧化镁及至少一种三价金属氧化物。2.根据权利要求1的方法，其中所述三价金属氧化物为氧化铝、氧化铁(III)、氧化钒、氧化铬和/或氧化镓，优选氧化铝和/或氧化铁(III)。3.根据权利要求1或2的方法，其中混合氧化物催化剂中(总的)二价金属与总的三价金属的原子比为约2∶1至约10∶1，优选约3∶1至约4∶1；铜与镁或铜与镁和其它存在的二价金属的原子比为约5∶95至约60∶40，优选约25∶75至约50∶50。4.根据权利要求1至3任一项的方法，其中氧化铝、氧化铁或任选的其它三价金属氧化物存在于混合氧化物催化剂中，铝和铁或铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：B曼夫里德，
申请(专利权)人：弗哈夫曼拉罗切有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]