一种阿朴酯中间体的制备方法与流程

本发明属于化学合成，具体涉及一种阿朴酯中间体的制备方法。

背景技术：

1、阿朴酯，中文名称为β-阿朴-8'-胡萝卜素酸乙酯，又称阿朴胡萝卜素酸乙酯，阿朴酯，天然橙7号等，化学式为c32h44o2，分子量为460.70，cas号为1109-11-1，熔点为134-136℃，密度为1.0±0.1g/cm3，外观为深紫色结晶固体，建议存储温度为-20℃，对光和空气敏感，建议内置惰性气体。阿朴酯是一种化学合成的带有含氧官能团的类胡萝卜素化合物，是阿朴类胡萝卜素中的一种，含30个不饱和共轭碳链，属脂溶性黄色素。

2、合成阿朴酯主要有三种，分别是：1)c25+c2+c3路线；2)c10+c20路线；3)c15+c10+c5路线。其中，对于路线1，以乙烯基乙醚提供c2合成原料，乙烯基乙醚不易贮存，大规模生产中非常危险。对于路线2，虽然c20膦盐可以从维生素a的合成体系中分离出来，但是c10合成工艺路线较长，涉及的原辅料较多，三废排放量大，成本高。故综上，工业化生产过程中主要采用c15+c10+c5路线。其中，c10双醛作为阿朴酯关键中间体，对阿朴酯的合成至关重要。

3、十碳双醛，化学名称为：2,7-二甲基-2，4，6-辛三烯-1，8-二醛，简称十碳双醛或者c10双醛(以下简称c10双醛)，是合成类胡萝卜素的重要关键中间体。中国专利cn1918099a在合成c10双醛的消除反应中，使用到了碳酸氢钠水溶液，而反应温度选择在了70-90℃，众所周知，碳酸氢钠受热易分解，这将使得催化剂在体系中的催化效率持续下降，同时，有机相还需额外的水洗去水溶性的杂质，这将会增加了废水的产生，生产成本也将增高。在以烯醇醚缩合制备c10双醛的方法中，消除反应是重要一步，而已知路线中强碱的使用对设备要求较高且会降低c10双醛的产品质量，弱碱的使用将会导致三废的增加。因此，开发一种绿色环保、高产品质量，低成本的生产工艺对于合成十c10双醛而言很有必要。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种阿朴酯中间体的制备方法。本工艺以维生素a关键中间体原料五碳醛经成盐、加成、偶联和水解四步反应合成阿朴酯关键中间体c10双醛。工艺具有反应条件温和、反应步骤短、原料依托产业链、单程收率高等优势，采用本工艺合成c10双醛的串联收率高。

2、为实现发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种阿朴酯中间体的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)五碳醛在酸存在条件下与有机膦发生成盐反应，生成化合物1；

5、(2)化合物1在催化剂作用下发生加成反应，生成化合物2；

6、(3)化合物2与过氧化物发生偶联反应，生成化合物3；

7、(4)化合物3在酸性环境下发生水解反应，生成产物c10双醛。

8、优选的，所述五碳醛的结构式为：

9、优选的，所述c10双醛的结构式为：

10、

11、优选的，步骤(1)中，所述酸为无机酸，如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氟化氢、溴化氢等中的一种或多种，优选溴化氢。

12、优选的，所述有机膦为带芳基的有机膦化物，如三苯基膦、三辛基膦、三苯基氯化磷、三苯基膦盐酸盐和苄基二金刚烷膦等，优选三苯基膦。

13、所述五碳醛与有机膦、酸的摩尔比为1：(0.5-5.0)：(0.5-5.0)，优选1：(1-3.0)：(1-3.0)。

14、优选的，所述步骤(1)在溶剂中进行，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、叔丁醇等中的一种或多种，优选甲醇。

15、优选的，每克五碳醛中加入溶剂的质量为0.5-10g，优选1-5g。

16、步骤(1)中，所述反应温度为-20-70℃，优选10-50℃；

17、步骤(1)中，所述反应压力为0.01～10.0mpa，优选0.1～5.0mpa；

18、步骤(1)中，所述反应时间为1-20h，优选5-10h；

19、步骤(1)中，反应在搅拌条件下进行，搅拌转速为100-1000rpm，优选200-500rpm。

20、本发明中，步骤(2)中所述催化剂为阴离子中含氢的无机盐，如磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾等中的一种或多种，优选亚硫酸氢钠。

21、优选的，所述步骤(2)的反应在溶剂中进行，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、叔丁醇、水等中的一种或多种，优选水。优选的，每克化合物1中加入溶剂的质量为0.2-10g，优选1-5g。

22、优选的，所述步骤(2)中，所述化合物1与催化剂的摩尔比为1:(1-10)，优选1:(1-5)。

23、步骤(2)中所述反应温度为80-150℃，优选100-125℃；

24、步骤(2)中所述反应压力为0.1～10.0mpa，优选1～2.0mpa；

25、步骤(2)中所述反应时间为0.5-10h，优选1-5h；

26、步骤(2)的反应在搅拌条件下进行，搅拌转速为50-800rpm，优选100-500rpm。

27、本发明中，步骤(3)中所述偶联反应在过氧化物催化下发生的，所述过氧化物为过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙和过氧化苯甲酰胺等中的一种或多种，优选过氧化氢；所述化合物2与过氧化物的摩尔比为1:(0.1-10)，优选1:(1-5)。所述过氧化物的质量浓度为1-80wt％，优选质量分数为5-50wt％。

28、步骤(3)中所述反应温度为-10-50℃，优选0-30℃；

29、步骤(3)中所述反应压力为0.1～10.0mpa，优选1.5～4.0mpa；

30、步骤(3)中所述反应时间为0.5-12h，优选5-9h；

31、步骤(3)的反应在搅拌条件下进行，搅拌转速为50-800rpm，优选200-500rpm。

32、本发明中，步骤(4)中酸性环境通过添加酸化合物形成，所述酸化合物为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸、氢溴酸等中的一种或者多种，优选硫酸。所述酸性环境的ph值为1-7(不等于7)，优选3-5。

33、步骤(4)中所述反应温度为50-100℃，优选60-90℃；

34、步骤(4)中所述反应压力为0.1～10.0mpa，优选1.0～5.0mpa；

35、步骤(4)中所述反应时间为1-10h，优选3-7h；

36、步骤(4)的反应在搅拌条件下进行，搅拌转速为20-800rpm，优选100-500rpm。

37、具体合成路线如下所示：

38、

39、本发明的有益效果在于：

40、本发明公开了一种阿朴酯中间体c10双醛的制备方法，工艺具有反应条件温和、反应步骤短、原料依托产业链、单程等优势，采用本工艺合成c10双醛的串联收率高。

技术特征：

1.一种阿朴酯中间体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸为无机酸，包括盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氟化氢、溴化氢中的一种或多种，优选溴化氢；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)在溶剂中进行，所述溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、叔丁醇中的一种或多种，优选甲醇；

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述催化剂为阴离子中含氢的无机盐，选自磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾中的一种或多种，优选亚硫酸氢钠；

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应温度为80-150℃，优选100-125℃；

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述偶联反应在过氧化物催化下发生的，所述过氧化物为过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、过氧化钙和过氧化苯甲酰胺中的一种或多种，优选过氧化氢；

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中酸性环境通过添加酸化合物形成，所述酸化合物为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸、氢溴酸中的一种或者多种，优选硫酸；

技术总结
本发明公开一种阿朴酯中间体的制备方法，以维生素A关键中间体原料五碳醛经成盐、加成、偶联和水解四步反应合成阿朴酯关键中间体C10双醛；工艺具有反应条件温和、反应步骤短、原料依托产业链、单程收率高等优势，采用本工艺合成C10双醛的串联收率高。

技术研发人员：罗朝辉,李伟,薛爱国,翟文超
受保护的技术使用者：万华化学集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15