大学生入党-大学生入党
Pharmacy Information
药物咨询
, 2014, 3, 43-49
Published Online
November 2014 in Hans.
/journal/pi
/10.12677/pi.2014.34010
The Synthesis
Research of Vitamin E Acetate
Wei Mao, Tao Deng, Hao Liu, Qingeng
Li
*
Chongqing
Medical University, Chongqing
Email:
maowei_2014@
,
*
liqingeng@
Received: Oct.
20
th
, 2014; revised: Nov.
1
st
, 2014; accepted: Nov.
13
th
, 2014
Copyright ? 2014 by authors and Hans
Publishers Inc.
This work is licensed
under the Creative Commons Attribution
International License (CC BY).
/licenses/by/4.0/
Abstract
Synthetic vitamin E is mainly used as
feed additives; the development speed of China’s
feed indus-
try is very fast, and the
annual growth rate is around 20%, which has broad
market prospects. In
this process,
2,3,6-trimethylphenol, used as raw material,
is
oxidated
to
2,3,5-trimethyl benzo-
quinone by
air, and reduced to 2,3,5-trimethyl hydroquinone
by H
2
; the product TMHQ is
concen-
trated with isophytol to
generate
vitamin E, which is then acylated to get the vitamin E acetate
with an
overall yield of 86.4%. The target compound and
key intermediates are confirmed by NMR
and MS.
The improved synthesis is
benefited from simple equipment, mild conditions, and
high
yield, with
large-scale production potential.
Keywords
2,3,6-Trimethylphenol, Vitamin E
Acetate, Synthesis
维生素
E
醋酸酯的合成研究
毛
伟，邓
涛，刘
浩，李勤耕
*
重庆医科大学，重庆
Email:
maowei_2014@
,
*
liqingeng@
收稿日
期：
2014
年
10
月
20
日；修回日期：
2014
年
11
月
1
日；录用日期：
2014
年
11
月
13
日
摘
要
合成
维生素
E
主要用作饲料添加剂，我国饲料产业发展十分迅速，每年的增长率在
20%
左右，具有广阔
*
通讯作者。
43
维生素
E
醋酸酯的合成研究
的市场前景。本文以
2,3,6-
< p>三甲基苯酚为原料，空气氧化生成2,3,5-
三甲基对苯醌，氢化还原成< /p>
2,3,5-
三
甲基氢醌，其与异植物醇发生缩合反应，生
成维生素
E
，再在醋酐作用下得到维生素
E
醋酸酯 。总收率为
86.4%
。
目标化合物和关键中间体经核磁 共振谱和质谱等确证了结构。
改进后的合成工艺生产设备简单，
条件温和
，收率高，具有工业化生产潜力。
关键词
2,3,6-
三甲基苯 酚，维生素
E
醋酸酯，合成工艺
1.
引言
维生素
E(Vitamin E)
是一种脂溶性维生素， 是最主要的抗氧化剂之一。其能促进性腺发育
[1]
，故又
被称为生育酚。
1922
年被外国科学家发现，
1924
年被命名为维生素
E
，
1938
年被瑞士 化学家成功进行人
工合成
[2]
。维生素
E
主要具有抗衰老
[3]
，提高生育能力的生理功能。
< p>近年来发现维生素E
对血小板凝聚
功能的调节也有一
定的作用
[4]
。
维生素
E
可分为天然维生素
E
和合成维生素
E
两类，目前合成维生素
E
占全球总商品量的
80%
以上，合成维生素
E
主要用作饲料添加剂，我国饲料产业发展十分 迅速，每年的增长率在
20%
左右，
全球的饲料行业发展
速度平均约为
4%~5%
左右，具有广阔的市场前景，维生素
E< /p>
也是国际市场上用
途广泛、产销量大的主要维生素品种。目前市场上销售的
主要是维生素
E
醋酸酯。维生素
E
醋酸酯
(Vitamin E Acetate)
由于没有酚羟基比维生素
E
性质更加稳定，
不易氧化变质，
在体内可水解生成维生
素
E
。
合成维生素<
/p>
E
主要通过三甲基氢醌
(TMHQ)
与异植物醇缩合 制备，三甲基氢醌的合成方法主要有以
下四种：偏三甲苯法、均三甲酚法、异佛尔酮法和
2,3,5-
三甲基苯酚
(TMP)
法。偏三甲苯 法虽然原料价格
较低，但收率不高
[5]
；均三甲酚法原 料价格较高且收率较低
[6]
；异佛尔酮法虽然收率较高，但催化剂制
< p>备过程长、回收困难
[7]
；
2,3,6-
三甲基苯酚
(TMP)
法
[8]
的原料廉价 ，转化率和收率均较高，工艺简单，易
于工业化，其关键是氧化
2,3, 6-
三甲基苯酚
(TMP)
时的催化剂选择。
< /p>
本文报道了一种以
2,3,6-
三甲基苯酚为原料的合成方 法，操作简单且收率高，设计合成路线如
图
1
。
2.
材料方法
2.1.
主要仪器与试剂
电子天平
(
< p>奥豪斯国贸上海)
；
85-2
磁力搅拌器
(
上海司乐仪器公司
)
；
R-502< /p>
旋转蒸发仪
(
上海甲胜生物
技术公司
)
；
SHZ-D III
循环真空水泵
(
予华牌循环水真空泵
)
；
YRT-3
熔点测定仪
(
天大天发科技公司
)
；
< p>1200
Series
高效液相色谱仪
(Agilent Technologies)
；
Boston ODS
色谱柱
(Boston column)
；
Acquity SQD
质谱仪
(
英
国沃特斯公司
)
；
4 00 MR DD2
核磁共振仪
(Agilent Technologies)
。
实验所用的原料和试剂均为市售分析纯或化学纯。
2.2.
分析方法
液相色谱仪：
安捷伦
1200 Series
高效液相色谱仪；
色谱柱：
Boston ODS (250 mm × 4.6 mm)
粒径
5
μm
；
检测器：
DAD
紫外检测器；
流速：
1.0 mL/min
；
进样量：
10
μL
；
三甲基苯醌
(TMBQ)
的检测波长 为
268 nm
，
流动相为甲醇
:
水
= 65:35
；
三甲基氢醌
(TMHQ)
的检测波长为
285 nm
，
流动相为乙腈
:
水
= 45:55
；
维生素
E
及维生素
E
醋酸酯的检测波长为
292 nm
，流动相为甲醇。
44
维生素
E
醋酸酯的合成研究
OH
O
OH
O
2
91%
H
2
99.3%
1
O
OH
2
HO
O
3
HO
4
O
O
O
O
O<
/p>
total
95.6%
O
5
Figure 1.
The synthesis design of vitamin E acetate
图
1.
维生素
E
醋酸酯合成路线
2.3.
制备条件探索
2.3.1.
溶剂与催化剂种类对
TMBQ
收率的影响
根据文献报道
[9]
，按
表
1< /p>
的比例进行投料，抽真空置换氧气，在规定的温度、时间下反应。反应完
毕
后用外标法测定并计算、记录收率
(
见
表
1
)
。
在重复实验发现：在使用氯化铜做催化剂
时，选择盐酸羟胺做助催化剂，原料均能全部反应，相比
其他助催化剂收率更高。从
表
1
可以发现
10 mL
甲苯、
40 mL
正丁醇、
60
℃以及使用二水合氯化铜和盐
酸羟胺为催化剂的条件下收率最高。
2.3.2.
催化剂比例对
TMBQ
收率的影响
在后处理蒸馏正丁醇时，由于正丁醇沸点较高有大量的
TMBQ
被蒸出，为了方便操作选用沸点较低
的甲醇
(50 mL)
< p>做溶剂在60
℃下反应，
测定二水合氯化铜和盐酸羟胺比例对 收率的影响，
使用外标法测定，
计算并记录收率
(
见
表
2
)
。
< p>
从
表
2
可以发现催化剂质量比接近
1 :1
时具有最大的催化效率，当催化剂质量比
TMP
大于
0.3
时，
再增加催化剂的量对收率基本上无影响。所以优化
TMP:
二水合氯化铜
:
盐酸羟胺
= 3:0.76:0.76 (
质量比
)
。
2.3.3.
压力对
TMBQ
收率的影响
< p>
在优选了催化剂的种类和例后，再来探索压力对反应收率的影响，使用外标法测定，计算并记录收< /p>
率
(
见
表
3
)
。
从
表
3
可以发现
5 atm
下原料配比对收率的影响不明显；当压力升
15 atm
后收率明显增加。
2.3.4.
回收催化剂对
TMBQ
收率的影响
使用
50 mL
甲醇、
3 g TMP
、
0.76 g
二水合氯化铜、
0.76 g
盐酸羟胺来进行催化剂的套用实验，反应
完毕后减压挥掉甲醇，加入<
/p>
15 mL
二氯甲烷，搅拌使催化剂析出，过滤，滤饼用二氯甲烷洗涤，减压干
燥后称重，记录催化剂的回收质量和收率
(
见
表
4
)
。
从
4
可以发现有部分杂质跟催化剂一起析出致使回收的催化剂重量逐渐增加， 加水溶解催化剂后
45