[发明专利]一种用于制备维生素E的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种用于制备维生素E的催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂为碳化硅负载含卤有机酸和金属硫化物催化剂。采用2,3,5‑三甲基氢醌与异植物醇，在该催化剂与助剂存在的条件下，发生缩合反应，制备维生素E。该方法具有底物转化率高，产物选择性好，VE储存稳定性好，环境污染小，催化剂可回收利用等优点。

技术领域

本发明涉及维生素E合成领域，具体的涉及一种用于制备维生素E的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

维生素E(Vitamin E or VE)是一种脂溶性维生素，是人们最早发现的维生素之一。自19世纪20年代首次发现以来，其生产与应用一直是维生素领域的研究热点。维生素E作为一种高效的抗氧化剂，在食品、化妆品、饲料等领域有着广泛的用途。维生素E分为天然VE和合成VE两种，目前商品化VE中80％为合成VE。合成维生素E主要指的是α-生育酚及其衍生物，而目前工业上VE的化学合成几乎都是以三甲基氢醌与异植物醇为原料，通过缩合反应合成。

长期以来，三甲基氢醌与异植物醇的缩合反应，已有许多已知的方法。

美国专利US3789086A提供一种简单的催化体系，反应以Fe或FeCl₂与HCl为催化剂，催化2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇反应生成α-生育酚。该方法催化剂难以回收利用，且对设备腐蚀性较强，设备投资及后处理成本增高。

美国专利US6369242中描述使用三(三氟甲磺酰基)甲烷及其金属盐做催化剂，催化合成α-生育酚，此方法中三甲基氢醌用量较大，且产品收率不高。此外，催化剂溶解在反应体系中，难以分离，不适合工业化生产。

中国专利CN103396392A提供了一种使用2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇在氯化镁及氧化镁负载二氧化硅作为催化剂的条件下，通过反应制备维生素E。其制备工艺中同样存在三甲基氢醌用量较高，且收率不高的缺点。此外，反应过程中需在负压条件下进行，增加操作难度。

中国专利CN105820149A提供了一种三氟甲磺酸盐或金属卤化物催化制备α-生育酚的方法。该方法中2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇的摩尔比为5:1至2:1，原料2,3,5-三甲基氢醌大大过量，反应经济性较差，不利于工业化生产。

此外，由于现有技术中制备的维生素E产品稳定性受温度、湿度、光照等外部条件影响，通常在避光、氮气条件下保存，但储存稳定性仍然较差。徐炜、钟为水、袁娜娜、段文杰在《维生素E稳定性研究》曾分析了在氮气条件下不同溶剂、离子对维生素E稳定性影响，能够将常温下7天时间内变质率控制在2.94％以内，稳定存储时间较短，仍然不能达到长期储存稳定性的要求。

综上所述，目前制备维生素E的方法存在单一原料用量较大、工艺操作过程较为复杂、催化剂回收套用困难、设备腐蚀严重、储存稳定性差等问题。因此，需要寻求一种新的维生素E的制备方法解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于制备维生素E的催化剂及制备方法，所述催化剂为碳化硅负载含卤有机酸和金属硫化物催化剂。

本发明还同时提供一种制备维生素E的方法。所述方法以2,3,5-三甲基氢醌与异植物醇为原料，在上述催化剂与助剂存在的条件下，发生缩合反应，制备维生素E。该方法具有底物转化率高，产物选择性好，VE储存稳定性好，催化剂可回收利用，环境污染小等优点。

为达上述目的，采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于制备维生素E的催化剂，该催化剂包括载体碳化硅，以及负载的含卤有机酸和金属硫化物；

进一步地，所述催化剂中，质量百分含量组成为碳化硅50-90％，优选60-80％，含卤有机酸10-30％，优选15-25％，金属硫化物1-15％，优选5-10％；