专利名称：β－胡萝卜素的制备方法
技术领域：
本发明涉及维生素的制备，具体地说是一种β-胡萝卜素的制备方法。
背景技术：
现有β-胡萝卜素的化学合成法主要有Roche法、BASF法、双维生素A缩合法以及合成维生素A醋酸酯的母液氧化法。
①Roche法以β-紫罗兰酮为起始原料，经C14-醛、C16-醛生成C19-醛，与一分子乙炔缩合，生成中间体15，15-脱二氢二羟基-β-胡萝卜素。再通过Lindlar催化剂部分氢化和酸催化除去2分子水，生成15，15’-顺-β-胡萝卜素，最后异构化生成β-胡萝卜素，总收率28％。反应式如下 ②BASF法利用Wittig试剂将2分子C15季磷盐与一分子2，7-二甲基辛三烯二醛缩合，然后异构化即得β-胡萝卜素，收率超过80％。反应式如下
③双维生素A缩合法从维生素A醋酸酯(vitamin A acetate)开始，水解得维生素A醇，然后分别制成维生素A三苯基膦盐化合物和维生素A醛，再以甲醇钠为缩合剂，经过Witting反应缩合成β-胡萝卜素。反应式如下 ④合成维生素A醋酸酯的母液氧化法以维生素A醋酸酯的一次、二次结晶母液为原料，先与三苯基瞵结合，反应产物用非极性溶剂洗涤除去杂质，再经H2O2氧化、异构化等步骤，可得到β-胡萝卜素，收率约80％。
Roche法合成路线长，总收率偏低；BASF法主要问题在于Wittig反应所产生的三苯基氧膦去除比较困难；双维生素A缩合法所用的原料维生素A本身就是一种较难制备的原料；合成维生素A醋酸酯的母液氧化法原料来源非常有限，难以达到一定的生产规模。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种原料易得、合成工艺简单、反应选择性好的β-胡萝卜素的制备方法，以降低生产成本，提高产物收率，减少副产物的产生。
为此，本发明采用以下的技术方案β-胡萝卜素的制备方法，以(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔(U，下简称C22二炔多烯化合物)为原料，与格氏试剂反应生成双格氏化合物(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔溴化镁(V)，所述的双格氏化合物(V)与2，2，6-三甲基环己酮(A)反应得到双去氢β-胡萝卜素(W)，其经还原得到β-胡萝卜素(G)，反应式如下
本发明采用的原料C22共轭二炔多烯化合物(U)由维生素A生产中的副产物反式C6醇为起始原料合成，原料易制备且成本低，本发明先进行缩合反应，后进行格氏反应，反应选择性好，副产物少。
所述β-胡萝卜素的制备方法，双格氏化合物(V)与2，2，6-三甲基环己酮的摩尔比为1∶2～10，优选为1∶3～6。
所述β-胡萝卜素的制备方法，格氏反应所用的格氏试剂是C2H5MgX，X为Cl或Br，溶剂为四氢呋喃或乙醚。
所述β-胡萝卜素的制备方法，还原反应所用的还原剂为锌粉，双去氢β-胡萝卜素与锌粉的摩尔比为1∶2～10，优先为1∶4～6，所用的还原介质为醋酸，所用的溶剂为CH2Cl2或CHCl3，优先为CH2C12。
本发明具有以下有益效果1)原料C22共轭二炔多烯化合物，原料易制备且成本低；2)在β-胡萝卜素的合成中，先进行缩合反应，后进行格氏反应，反应选择性好，总收率高，副产物少；3)该方法简单，操作方便。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1A.反式C6膦盐的制备在500ml三口烧瓶中加入C6醇((E)-3-甲基-2-烯-4-炔-1-戊醇)9.6g，二氯甲烷200ml，在室温下滴加58％氢溴酸20g，滴毕保温反应30分钟，加入水100ml，分出二氯甲烷层。将二氯甲烷层浓缩至50ml，加入乙酸乙酯150ml，PPh328g，室温反应24小时，过滤，干燥，得C6膦盐26g。母液浓缩至100ml左右，冷却，又可析出C6膦盐8g，收率81％。
B.C22双炔多烯化合物(U)的制备在1000ml四口烧瓶中加入21g C6膦盐，4g C10醛((2E，4E，6E)-2，7-二甲基-2，4，6-辛三烯二醛)，250ml甲醇，控制反应温度10℃左右，搅拌滴加10％叔丁醇钾的甲醇溶液70ml。滴完保温反应，反应结束，过滤，真空干燥，得C22双炔多烯化合物(U)5.9g，收率82％。
C、双去氢β-胡萝卜素(W)的制备在1000ml烧瓶中加入THF(四氢呋喃)300ml，Mg 2.6g，2g溴乙烷，0.1g碘，加热使之引发，然后控制反应温度为30～35℃，滴加剩余的12g溴乙烷，滴毕，保温反应直至Mg完全消失。然后向上述反应液中分批加入14.4g C22二炔多烯化合物(U)，保温反应，直至形成均匀的粘性溶液。升温至50℃，滴加含有40g2，2，6-三甲基环己酮(A)的200mlTHF(四氢呋喃)溶液，滴毕，保温反应8小时，降温至20℃以下，然后向反应液中滴加10％稀硫酸100ml，3×400mlCH2Cl2萃取，CH2Cl2层用3×200ml水洗，减压除去CH2Cl2，得双去氢β-胡萝卜素23.7g，收率89％。
D、β-胡萝卜素(G)的制备在1000ml烧瓶中加入双去氢β-胡萝卜素(W)13.3g，CH2Cl2400ml，搅拌溶解，冷却至20℃以下，强烈搅拌下加14g锌粉，滴加55ml冰醋酸，滴加时间1小时左右，滴毕保温2小时。反应毕过滤除去固体物，滤液加20％Na2CO3中和至中性，分出有机层，2×300ml水洗，10g无水MgSO4干燥，减压浓缩至60ml，加无水乙醚100ml，冷却至20℃以下，过滤，得β-胡萝卜素(G)12.1g，收率90％。
实施例2A、以实施例1同样的方法制备反式C6膦盐和C22双炔多烯化合物B、双去氢β-胡萝卜素(W)的制备在1000ml烧瓶中加入乙醚300ml，Mg 2.6g，2g溴乙烷，0.1g碘，加热使之引发，然后控制反应温度为30～35℃，滴加剩余的12g溴乙烷，滴毕，保温反应直至Mg完全消失。然后向上述反应液中分批加入14.4g C22二炔多烯化合物(U)，保温反应，直至形成均匀的粘性溶液。升温至50℃，滴加含有24g2，2，6-三甲基环己酮(A)的200ml乙醚溶液，滴毕，保温反应10小时，降温至20℃以下，然后向反应液中滴加10％稀硫酸100ml，3×400ml CHCl3萃取，CHCl3层用3×200ml水洗，减压除去CHCl3，得双去氢β-胡萝卜素22.8g，收率85％。
C、β-胡萝卜素(G)的制备在1000ml烧瓶中加入双去氢β-胡萝卜素(W)13.3g，CHCl3400ml，搅拌溶解，冷却至20℃以下，强烈搅拌下加8g锌粉，滴加55ml冰醋酸，滴加时间1小时左右，滴毕保温2小时。反应过滤除去固体物，滤液加20％Na2CO3中和至中性，分出有机层，2×300ml水洗，10g无水MgSO4干燥，减压浓缩至60ml，加无水乙醚100ml，冷却至20℃以下，过滤，得β-胡萝卜素(G)12.6g，收率94％。
实施例3A、以实施例1同样的方法制备反式C6膦盐和C22双炔多烯化合物B、双去氢β-胡萝卜素(W)的制备在1000ml烧瓶中加入乙醚300ml，Mg 2.6g，2g溴乙烷，0.1g碘，加热使之引发，然后控制反应温度为30～35℃，滴加剩余的12g溴乙烷，滴毕，保温反应直至Mg完全消失。然后向上述反应液中分批加入14.4g C22二炔多烯化合物(U)，保温反应，直至形成均匀的粘性溶液。升温至50℃，滴加含有49g2，2，6-三甲基环己酮(A)的200ml乙醚溶液，滴毕，保温反应10小时，降温至20℃以下，然后向反应液中滴加10％稀硫酸100ml，3×400ml CHCl3萃取，CHCl3层用3×200ml水洗，减压除去CHCl3，得双去氢β-胡萝卜素23.6g，收率88％。
C、β-胡萝卜素(G)的制备在1000ml烧瓶中加入双去氢β-胡萝卜素(W)13.3g，CHCl3400ml，搅拌溶解，冷却至20℃以下，强烈搅拌下加6g锌粉，滴加55ml冰醋酸，滴加时间1小时左右，滴毕保温2小时。反应过滤除去固体物，滤液加20％Na2CO3中和至中性，分出有机层，2×300ml水洗，10g无水MgSO4干燥，减压浓缩至60ml，加无水乙醚100ml，冷却至20℃以下，过滤，得β-胡萝卜素(G)12.4g，收率92.5％。
权利要求
1.β-胡萝卜素的制备方法，以(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔为原料，与格氏试剂反应生成双格氏化合物(3E，5E，7E，9E，11E，13E，15E)-3，7，12，16-四甲基十八-3，5，7，9，11，13，15-七烯-1，17-二炔溴化镁，所述的双格氏化合物与2，2，6-三甲基环己酮反应得到双去氢β-胡萝卜素，其还原得到β-胡萝卜素。
2.根据权利要求1所述β-胡萝卜素的制备方法，其特征在于所述的双格氏化合物与2，2，6-三甲基环己酮的摩尔比为1∶2～10。
3.根据权利要求2所述β-胡萝卜素的制备方法，其特征在于所述的双格氏化合物与2，2，6-三甲基环己酮的摩尔比为1∶3～6。
4.根据权利要求1-3中任一项所述β-胡萝卜素的制备方法，其特征在于格氏反应所用的格氏试剂是C2H5MgX，X为C1或Br，溶剂为四氢呋喃或乙醚。
5.根据权利要求4所述β-胡萝卜素的制备方法，其特征在于还原反应时所用的还原剂为锌粉，其与锌粉的摩尔比为1∶2～10，所用的还原介质为醋酸，所用的溶剂为CH2Cl2或CHCl3。
6.根据权利要求5所述β-胡萝卜素的制备方法，其特征在于双去氢β-胡萝卜素与锌粉的摩尔比为1∶4～6，所用的溶剂为CH2Cl2。
全文摘要
本发明公开了一种β－胡萝卜素的制备方法。现有方法的总收率偏低，原料的成本较高，反应所产生的三苯基氧膦去除比较困难。本发明以C
文档编号C07C403/00GK101088989SQ200610051920
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月13日 优先权日2006年6月13日
发明者陈志荣, 李浩然, 黄国栋, 李小军, 王昌泽, 张明锋 申请人:浙江新和成股份有限公司, 浙江大学