[发明专利]一种氧化角黄素制备虾青素的方法

说明书

本发明公开了一种氧化角黄素制备虾青素的方法，底物角黄素溶解在有机溶剂中，首先以高价碘化物作为氧化剂反应制备二烷氧基缩酮化合物，然后酸性条件下，对上述缩酮化合物进行水解得到虾青素。主要解决现有技术中路线繁琐、条件苛刻的问题，为虾青素合成提供了一种更加安全、实用的方法。

技术领域

本发明涉及一种氧化角黄素制备虾青素的方法。

背景技术

虾青素是在动物体中广泛存在的一种非维生素A源的类胡萝卜素，自然界主要由植物和微藻产生。尽管“虾青素”一词在日常生活中不常使用，但虾青素存在于许多种人类食品之中。大多数甲壳类动物如虾、龙虾、螃蟹等呈现的红色均因虾青素累积所致，一些鱼肉如蛙鱼的肉色也是虾青素累积的结果。虾青素是在目前己工业化生产的几种类胡萝卜素产品中合成难度最大、价值最高的一种化合物，现广泛应用于保健品、药品、化妆品、食品及饲料等领域。

市场上的虾青素主要来源有两种，一种是天然的虾青素，来源于发酵提取法；一种是人工合成的虾青素，来源于化学合成。发酵提取法由于产量小，成本高，市场占有量有限；目前大部分虾青素主要通过化学合成，其工业合成路线主要包括C9+C6＝C15，2C15+C10＝C40；C20+2C10＝C40；角黄素为原料的合成路线。

DSM公司以氧代异佛尔酮为原料，双键在碱性条件下环氧化、碱性水解、氢化还原、羟基和羰基的双保护，得到重要的C9中间体；C6中间体的合成选择以丙酮和甲醛水溶液在微碱性条件下发生羟醛反应得到羟基丁酮，然后，草酸条件下脱水得到丁烯酮，随后与乙炔加成，在硫酸条件下重排得到重要的中间体C6醇，再经过羟基保护得最终的C6中间体；

C15中间体的合成：在二异丙氨基锂条件下C6中间体与C9中间体进行加成反应，然后依次经过水解、脱水和还原反应，最后与三苯基磷溴化氢反应得到C15三苯基磷盐；

最后，以2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛和C15三苯基磷盐为底物经过wittig反应得到C40化合物虾青素；

根据BASF公司1993年报道(US5210314)，其虾青素合成路线与DSM公司大同小异，主要区别在于C6中间体的合成不同，该公司采用支链C6叔醇的保护物与C9中间体进行缩合反应得到中间体C15三苯基磷盐。然后进行wittig反应得到C40化合物虾青素。

对于C20+2C10路线，主要是在酸催化下C10烯醇醚与C20双缩醛缩合反应得到C40骨架，再经碱处理得到虾青素：

C10烯醇醚单元的合成,也是以氧代异佛尔酮为起始原料,双键在碱性条件下环氧化,碱性水解，氢化还原，经基和羰基的双保护后，与氯甲基三甲基硅烷和锂反应得到重要中间体C10烯醇合成单元；

以2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8二醛的双缩醛保护物与不饱和五碳烯醇醚(1-烷氧基-2-甲基-1,3-丁二烯)为原料，在酸催化下缩合反应形成C20骨架，再经碱处理脱掉两分子甲醇得到共轭多烯双缩醛。

上述方法虽然可以顺利的得到虾青素产物，但是合成路线较长，操作繁琐，同时对于设备和操作员工提出了更高的要求。因此，在工业生产中具有非常不方便的特点。

在分子结构，虾青素相比于角黄素分子在环己烯酮片段中多了两个羟基。由此，科研人员也致力于研究利用角黄素为原料进行虾青素合成的可行性。根据文献报道，角黄素的两个羰基可以在强碱作用下形成烯醇双负离子，与三甲基氯硅烷反应形成双烯醇硅醚，用过氧酸进行选择性双键环氧化，最后水解得到虾青素。这一条路线的缺点是用到的重要试剂正丁基锂的价格高，而且在使用过程中存在极易着火、易分解的安全隐患，致使此路线具有成本高、危险性大的不利特点。

鉴于此，开发一些新的催化合成路线用于氧化角黄素制备虾青素仍旧具有重要的意义。

发明内容