維生素E及其中間體綠色化學研究

張飛(安徽豐原發(fā)酵技術工程研究有限公司， 安徽 蚌埠 233000)

維生素E及其中間體綠色化學研究

張飛(安徽豐原發(fā)酵技術工程研究有限公司， 安徽 蚌埠 233000)

本文研究了維生素E及其中間體2，2一二烷氧基丙烷的綠色有機化學合成。針對傳統(tǒng)化學合成方式引起的對設備的酸性腐蝕不足，建議使用簡單銨型離子液體作為化學反應的溶劑介質或催化劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)維生素化學合成中需要用到的有機揮發(fā)性溶劑及催化劑，降低了對于環(huán)境帶來的污染。

維生素E；中間體；銨型離子液體；綠色化學

化學科學技術的不斷進步發(fā)展，促進了我國國民經濟的迅猛增長，并提高了人民的生活水平。但從另一角度講，傳統(tǒng)化學工業(yè)的發(fā)展給社會環(huán)境帶來了巨大的污染，嚴重影響到了我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。本文在綠色化學、綠色生產的基本理念指導下，提出使用價格低、污染小、結構簡單并具有廣闊工業(yè)化前景的簡單銨型離子液體，并研究了在維生素E及其中間體的化學合成中銨型離子液體的應用問題。

1 維生素E簡介

利用天然產物提取法得到的天然維生素E由α、β、γ、ζ型生育酚以及α、β、γ、ζ型三烯生育酚8種同系物組成。不同原料制備所得的天然維生素E，會在一定的程度上影響到維生素E抗氧性及生物活性。天然維生素E的品質較高，因此被廣泛應用于直接作用于人體的產品領域，如：保健品、醫(yī)藥產品、添加劑、化妝品以及營養(yǎng)品等。但天然維生素E的生產成本高、產量低的原因，不能夠滿足各個領域對其的需求。隨著維生素E被廣泛應用在各個領域，各方面對維生素E需求量也是持續(xù)增長，人工合成生產維生素E的重要性也逐漸凸顯了出來。目前，化學合成方法廣泛應用于制備維生素E，除極少的商品維生素E是提取于純天然產物外，其它95%左右的維生素E都是通過有機合成方法利用化學工藝制備的。

2 銨型離子液體在化學合成二烷氧基丙烷中的使用

在有機合成中，縮酮是一種非常重要的羰基保護形式，常被用于保護羰基官能團。二烷氧基丙烷，主要是指2,2-二乙氧基丙烷和2,2-二甲氧基丙烷。他們在合成醫(yī)藥中間體、研究有機合成方法學以及提取天然產物方面被廣泛應用。除此之外，2,2-二乙氧基丙烷和2,2-二甲氧基丙烷也是合成β-紫羅蘭酮，維生素A和維生素E的主要中間體。

2,2-二烷氧基丙烷在堿性或中性環(huán)境中一般比較穩(wěn)定，而在弱酸性環(huán)境中則會發(fā)生水解反應，生成丙酮以及對應的甲醇或乙醇，因此可以使用銨型離子液體作為合成二烷氧基丙烷的溶劑介質，從而取代一般對環(huán)境有較大污染的堿性溶劑。

圖1 二烷氧基丙烷的水解反應

二烷氧基丙烷能夠用于干燥具有熱敏性、易分解的有機化合物。因為2,2-二甲氧基丙烷的水解反應能夠進行完全，而且可以定量生成甲醇和丙酮，只要測出水解反應所得的反應產物甲醇或丙酮的濃度，就能計算出樣品中水的含量。

3 銨型離子液體在化學合成維生素E中的使用

工業(yè)上，制備維生素E所采取的主要方法是在路易斯酸的催化作用下使異植物醇和三甲基氫醌發(fā)生環(huán)合反應。據國內一些著名學者的資料研究表明：AIC13、BF3、ZnC12、 Fe/HCl、直鏈梭酸和硼酸的混合物可以作為異植物醇和三甲基氫醌縮合的催化劑。但在使用以上催化劑時，有時會產生一些缺陷：腐蝕設備、廢水環(huán)境污染。為了避免這些不足的產生，常常使用簡單銨型離子液體代替以上所述的路易斯酸性催化劑，來催化異植物醇和三甲基氫醌的環(huán)合反應。

使用簡單銨型離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機合成維生素工藝中具有揮發(fā)性的溶劑介質，同時可以取代酸性催化劑的作用。改變離子液體的陽離子的種類和結構，并不會對異植物醇與三甲基氫醌縮合反應生成維生素E造成太大影響；改變離子液體的陰離子種類和結構，則會對反應的結果產生較為明顯的影響。縮合反應具有較高的轉化率并選擇性進行時，離子液體的陰離子必須為醋酸根負離子或者是酸氫根負離子，而當離子液體中的陰離子是四氟硼酸根、六氟磷酸根或磷酸二氫根時，縮合反應基本上不能夠進行。

4 結語

本文研究綠色化學，主要研究的是維生素E及其中間體2,2-二烷氧基丙烷的有機化學合成，并提出以簡單銨型離子液體為化學反應需要使用的催化劑。在進行化學縮合反應時，不但可以將簡單銨型離子液體作為反應的溶劑介質，還能夠作為酸性催化劑。簡單銨型離子液體能溶于水但縮合反應的產物一般是不溶于水的，因此使用簡單銨型離子液體不但有利于反應產物的分離，還能夠在一定程度上減少對環(huán)境的污染。簡單銨型離子液體的價格較便宜、制備較方便，能夠使維生素E產業(yè)的清潔生產工作順利進行。

[1]馬強,張學楷,黃龍江,滕大為.5-(2-羥乙基)-2,2-二甲基-1,3-二惡烷的合成研究[J].應用化工，2013年5期.

[2]鐘濤,樂長高,謝宗波,曹霞,呂雪霞.堿性離子液體在有機合成中的應用研究進展[J].有機化學，2010年7期.