路龙龙
齐鲁制药(内蒙古)有限公司 内蒙古自治区呼和浩特市 010080
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摘要:采用L-丙氨酸、草酸、乙醇同步酯化酰化制得N-乙氧草酰-L-丙氨酸乙酯,再经环合、水解、萃取、蒸馏制得4-甲基-5-乙氧基噁唑酯,经皂化反应,脱羧、蒸馏制得4-甲基-5-乙氧基噁唑;最后与2-正丙基-1,3-二氧-5-环庚烯经Diels-Alder反应制得维生素B6,总收率61.2%,(按照4-甲基-5-乙氧基噁唑计算,重量收率98.3%)此法成本低,操作简单,适应于工业化大生产。
关键词: 维生素B6?? 4-甲基-5-乙氧基噁唑??? 异丙基-1,3-二氧七环? 合成? Diels-Alder反应
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维生素B6合成路线中,采用噁唑法合成工艺是目前工业生产的首选方法,随着工艺的不断改进,总收率可达60%以上,依噁唑计算达到94-98%;
文献[1]采用的是丙氨酸先和盐酸反应,在与草酸、95%乙醇在同一反应器与苯沸脱水,同步酯化,然后加无水碳酸钠脱去HCL,后与过量的草酸二乙酯进行草酰化生成N-乙氧草酰丙氨酸乙酯。
文献[2] 采用L-丙氨酸、草酸、乙醇同步酯化酰化制得N-乙氧草酰-L-丙氨酸乙酯,不用盐酸成盐,减少盐酸对设备的腐蚀和投入,采用浓缩的办法回收溶剂后进行下步反应,同时也减少了三氯氧磷和三乙胺的用量。
文献[3] 维生素B6树脂法脱色工艺不成熟,工业化生产有较大难度。
本文采用采用L-丙氨酸、草酸、乙醇同步酯化酰化一锅法制备N-乙氧草酰-L-丙氨酸乙酯,加苯三元共沸脱水,不使用盐酸,减少设备腐蚀的投入,减少加无水碳酸钠脱水步骤,采用浓缩、蒸馏的方法蒸除溶剂后精蒸后进行下步反应,减少了三氯氧磷和三乙胺的用量,提高了收率,得到满意的结果。
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实验部分:
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第一部分:N-乙-氧草酰物制备:
3L反应瓶,投料L-丙氨酸300g ,草酸490g,乙醇550ml,草酸二乙酯400ml,升温,搅拌,溶解,升温到90度,保温10个小时,溶液成澄清状态,无固体物。
???? 保温结束,补加乙醇100ml和苯650ml,开始回流除水,36小时后,第二次加入草酸二乙酯550ml,继续回流除水4-5天,至反应液水分小于0.5%,为反应终点。
???? 反应结束,改蒸馏回收苯醇,至内温到140℃,结束后冷却至常温,加入苯2500ml,水250ml,用分液漏斗进行分层。
???? 上层苯层,加入水250ml洗涤一遍,洗涤的水层并入第一次的水层,用苯250ml反萃取一次,合并苯层进行常压蒸馏回收苯(注意要将水分干净)。
????? 蒸馏结束,转移瓶子改减压蒸馏回收草酸二乙酯,至内温达150℃,真空-0.08MPa。
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残留物即氮-乙-氧草酰物,得(625g 2.88mol),GC 含量95.3%,收率85.4% 。
第二部分: 4-甲基-5-乙氧基噁唑制备
环合:
3L的反应瓶,投料甲苯800ml,N-乙-氧草酰物228g,三氯氧磷175g,搅拌,控制温度不超过45度,慢慢加入三乙胺600ml,加毕,升温,升温到80-90度,开始计时,保温10个小时,保温结束。冷却至45度以下,准备水解。
水解,萃取:
反应瓶中加入水400ml(上批套用),搅拌5分钟后静置30分钟分层。下层水层加入甲苯600ml萃取一遍,与上层的甲苯层合并,合并后用水400ml洗涤一遍,然后去回收甲苯。下层水层去回收三乙胺工序。
蒸馏:
将水洗后的甲苯层,进行减压蒸馏回收甲苯,至内温140度,真空-0.08 Mpa以上。残留物噁唑酯243g。
皂化:
将噁唑酯,液碱,水加入反应瓶,进行皂化反应,控制温度45-50度反应半小时,反应结束需确认PH不低于11,如低于11,需补加液碱,继续皂化一段时间。
拉乙醇:
皂化结束,减压蒸馏回收乙醇,真空度-0.08 Mpa以上,温度低于85度。然后冷却加入水(是上批的噁唑套用水)。
脱羧,水蒸气蒸馏:
蒸完后,加盐酸调PH至2-2.5,升温至60-70度反应2小时,然后加入液碱调溶液PH至8-9,测到后搅拌3分钟,复测无误,进行水蒸气蒸馏得到含水粗噁唑。
精蒸:
含水粗噁唑,进行常压蒸馏,蒸出低沸进行分层,分出的水层分去皂化套用,粗噁唑套用回下批精蒸,得到4-甲基-5-乙氧基噁唑108g,收率80.99%。
第三部分:异丙基-1,3-二氧七环制备
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1.称量(756g 10.5mol)异丁醛,(880g 10mol)丁烯二醇,量取600ml苯。
2.称取2g对甲苯磺酸备用。
3.反应瓶内加入苯、丁烯二醇,再加入对甲苯磺酸。
4.搅拌5分钟后测PH在3~4之间。开始滴加丁醛,控制滴加温度在45℃以下,滴加时间30分钟左右,加完后关闭开关。反应瓶内温控制在48-50℃继续保温3h。
5.升温至78℃左右开始回流分水,控制温度保持一定的分水速度,期间液温逐渐升温到124℃左右,分水速度明显很慢,分出水的体积约190ml左右为终点,分水时间约10h 。
6.升温蒸苯,蒸至内温152℃左右,同时苯的体积至少达到投入量的90%以上约570ml,蒸苯时间2h左右。
7.精馏七环:升温精馏,真空下塔顶温在70℃之前收低沸主要以苯为主,待套用至反应分水过程中。
8.真空下塔顶温70℃~120℃之间收集正沸,直到收不到料为止,精馏时间3小时,高沸降温后去合成套用。
9.正沸1273g,收率89.65%,取样测含量95.8%、水分0.3%?
第四部分:粗品维生素B6制备
于反应瓶中加入异丙基-1,3-二氧七环125g,然后加入4-甲基-5-乙氧基噁唑9g,升温至145-152℃,保温15小时,保温期间每小时还搅拌1-2分钟,结束后减压回收七环,真空大于0.09Mpa,反应瓶内成稀糊状,冷却至100℃左右,加入70%以上乙醇17.5ml搅拌溶解,加入0.1mol/l稀盐酸,常温下搅拌2小时,升温减压回收乙醇,控制真空度≥0.06Mpa,料温≤80℃,控制回收量在500ml结束,加盐酸调PH至1.2—1.3,复测至PH稳定。
然后,检验拉醛,控制真空度为大于0.04 Mpa,温度78-80℃,时间为2小时,结束后趁热浓缩,浓缩水至干成稀糊状,加入95%乙醇5ml搅拌溶解,冷却48小时。过滤得维生素B6粗品13.5g,收率82.47%。
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第五部分 ?精制
维生素B6粗品10g,水40g,活性炭0.5g升温至80±2℃脱色,脱色时间控制1小时。过滤,滤液浓缩至出现雪花状结晶。冷却结晶,时间不低于3小时;最终料液温度不高于25℃。过滤,80度鼓风干燥3小时的VB6成品8.85g,收率:88.5%,检测结果符合药典质量标准。
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参考文献:
?[1].周后元 方姿婷? 叶鼎彝 维生素B6噁唑法合成新工艺
[J] 中国医药工业杂志,1994,25(9):385-389
[2].陈天豪 李仁宝 杨成? 维生素B6的合成工艺改进?
中国医药杂志? 2004,35(1)
[3].范云鸽 史作清 路延龄 维生素B6树脂法脱色初探[J]
应用化学 2000,17(4):456-458
路龙龙 ?1980年10月 ?男,汉族 ?甘肃省庆阳市,药学助理工程师? 工学学士学位? 研究方向:发酵、提炼和合成