[发明专利]一种β-胡萝卜素的合成方法

说明书

本发明涉及一种β‑胡萝卜素的合成方法，具体为将维生素A醇或其衍生物的有机膦盐Ⅰ溶解于溶剂中，在碱性化合物的催化下，在电流作用下发生氧化偶联反应，得到β‑胡萝卜素。本发明使用电氧化代替化学氧化试剂，氧化偶联维生素A醇或其衍生物的有机膦盐制备β‑胡萝卜素，反应操作简单，且副反应少，绿色环保，产物分离快速简单，且纯度高。

技术领域

本发明涉及一种有机物的合成方法，尤其是一种β-胡萝卜素的合成方法。

背景技术

β-胡萝卜素是维生素A源物质，可用于医药、食品、化妆品、饲料添加剂、染料行业，具有很好的市场前景。

目前公开的β-胡萝卜素的合成方法很多。以维生素A及其衍生物为起始原料合成β-胡萝卜素的工艺有：

1、维生素A醇或其衍生物与三芳香基膦反应得到的有机膦盐，该有机膦盐进一步与维生素A醛通过Wittig反应缩合得到β-胡萝卜素。该工艺中Wittig反应要求无水无氧，条件苛刻，且维生素A醛化学性质不稳定，不易工业制备。反应式如下：

2、两分子的上述膦盐之间氧化偶联得到β-胡萝卜素。由于β-胡萝卜素结构对称，因此两分子有机膦盐之间进行氧化偶联反应制备β-胡萝卜素的工艺路线更为简洁。反应式如下：

在第二种工艺中，发明专利CN101081829B、发明专利申请CN101041631A中公开了使用维生素A醇或其衍生物的有机膦盐在氧化剂存在下氧化偶联反应得到β-胡萝卜素，使用的氧化剂为次氯酸盐，氯酸盐，双氧水，过碳酸制，氧气或空气，该氧化偶联工艺使用大量的偶联氧化剂，这些氧化剂不仅给后续提纯产物带来不便，而且污染环境，不利于量产化生产。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术中β-胡萝卜素的合成方法存在的不足，提供一种新的β-胡萝卜素的合成方法，具体为：将维生素A醇或其衍生物的有机膦盐(化合物Ⅰ)溶解于溶剂中，再往该溶液中加入适量的碱性化合物，然后将该混合液移到电解槽中。电解槽两极接通电源，控制电解温度、电解电流，化合物Ⅰ在电氧化下偶联成β-胡萝卜素从溶剂中析出，直到化合物Ⅰ全部反应完全。反应完后将析出的β-胡萝卜素从溶剂中过滤出来，简单处理后即得到β-胡萝卜素，反应另一产物有机氧膦溶解于溶剂中直接除掉。该方法反应条件温和、收率高、绿色环保，所合成的胡萝卜素可用于医药、食品、化妆品、饲料添加剂、染料行业等。

其中维生素A醇或其衍生物的有机膦盐具有以下结构：

其中R1、R2、R3是芳族基团、脂肪族、脂环族基团，如：苯基、甲苯、环己基或丁基。为无机强酸的酸根或有机强酸的酸根，如：硫酸氢根，硫酸根，四氟硼酸根，磷酸根，乙酸根，甲苯磺酸根，苯磺酸根；优选的为氯离子，溴离子或碘离子。

所述电解槽的阳极材料为常规材料或合金材料，所述常规材料为铂金属，石墨，金，活性钛，镀铂的钛。所述金合材料为：银合金、铜合金。所述电解槽的阳极材料优选为铂金属。

所述电解温度为-20℃～60℃，优选电解温度为0℃～30℃。

所述溶剂为能溶解维生素A醇或其衍生物的有机膦盐、碱性化合物和增加电解液电导率的物质，且其在阳极氧化条件下足够稳定，比如水、一元和多元低级醇、醚、以及它们的混合物，所述溶剂优选水。

所述碱性化合物为：氨，碳酸铵，碱金属碳酸盐如碳酸钠和碳酸钾，碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡，碱金属醇化物如甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠和乙醇钾。

所述维生素A醇或其衍生物的有机膦盐(化合物Ⅰ)与碱性化合物的摩尔比为1:1～1:10，优选1:1～1:4。

本发明所述的β-胡萝卜素的合成方法，可以在水或水溶液中进行。