维生素E及其中间体绿色化学研究

张飞(安徽丰原发酵技术工程研究有限公司， 安徽 蚌埠 233000)

维生素E及其中间体绿色化学研究

张飞(安徽丰原发酵技术工程研究有限公司， 安徽 蚌埠 233000)

本文研究了维生素E及其中间体2，2一二烷氧基丙烷的绿色有机化学合成。针对传统化学合成方式引起的对设备的酸性腐蚀不足，建议使用简单铵型离子液体作为化学反应的溶剂介质或催化剂来代替传统维生素化学合成中需要用到的有机挥发性溶剂及催化剂，降低了对于环境带来的污染。

维生素E；中间体；铵型离子液体；绿色化学

化学科学技术的不断进步发展，促进了我国国民经济的迅猛增长，并提高了人民的生活水平。但从另一角度讲，传统化学工业的发展给社会环境带来了巨大的污染，严重影响到了我国可持续发展战略的实施。本文在绿色化学、绿色生产的基本理念指导下，提出使用价格低、污染小、结构简单并具有广阔工业化前景的简单铵型离子液体，并研究了在维生素E及其中间体的化学合成中铵型离子液体的应用问题。

1 维生素E简介

利用天然产物提取法得到的天然维生素E由α、β、γ、ζ型生育酚以及α、β、γ、ζ型三烯生育酚8种同系物组成。不同原料制备所得的天然维生素E，会在一定的程度上影响到维生素E抗氧性及生物活性。天然维生素E的品质较高，因此被广泛应用于直接作用于人体的产品领域，如：保健品、医药产品、添加剂、化妆品以及营养品等。但天然维生素E的生产成本高、产量低的原因，不能够满足各个领域对其的需求。随着维生素E被广泛应用在各个领域，各方面对维生素E需求量也是持续增长，人工合成生产维生素E的重要性也逐渐凸显了出来。目前，化学合成方法广泛应用于制备维生素E，除极少的商品维生素E是提取于纯天然产物外，其它95%左右的维生素E都是通过有机合成方法利用化学工艺制备的。

2 铵型离子液体在化学合成二烷氧基丙烷中的使用

在有机合成中，缩酮是一种非常重要的羰基保护形式，常被用于保护羰基官能团。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。他们在合成医药中间体、研究有机合成方法学以及提取天然产物方面被广泛应用。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-紫罗兰酮，维生素A和维生素E的主要中间体。

2,2-二烷氧基丙烷在碱性或中性环境中一般比较稳定，而在弱酸性环境中则会发生水解反应，生成丙酮以及对应的甲醇或乙醇，因此可以使用铵型离子液体作为合成二烷氧基丙烷的溶剂介质，从而取代一般对环境有较大污染的碱性溶剂。

图1 二烷氧基丙烷的水解反应

二烷氧基丙烷能够用于干燥具有热敏性、易分解的有机化合物。因为2,2-二甲氧基丙烷的水解反应能够进行完全，而且可以定量生成甲醇和丙酮，只要测出水解反应所得的反应产物甲醇或丙酮的浓度，就能计算出样品中水的含量。

3 铵型离子液体在化学合成维生素E中的使用

工业上，制备维生素E所采取的主要方法是在路易斯酸的催化作用下使异植物醇和三甲基氢醌发生环合反应。据国内一些著名学者的资料研究表明：AIC13、BF3、ZnC12、 Fe/HCl、直链梭酸和硼酸的混合物可以作为异植物醇和三甲基氢醌缩合的催化剂。但在使用以上催化剂时，有时会产生一些缺陷：腐蚀设备、废水环境污染。为了避免这些不足的产生，常常使用简单铵型离子液体代替以上所述的路易斯酸性催化剂，来催化异植物醇和三甲基氢醌的环合反应。

使用简单铵型离子液体代替传统有机合成维生素工艺中具有挥发性的溶剂介质，同时可以取代酸性催化剂的作用。改变离子液体的阳离子的种类和结构，并不会对异植物醇与三甲基氢醌缩合反应生成维生素E造成太大影响；改变离子液体的阴离子种类和结构，则会对反应的结果产生较为明显的影响。缩合反应具有较高的转化率并选择性进行时，离子液体的阴离子必须为醋酸根负离子或者是酸氢根负离子，而当离子液体中的阴离子是四氟硼酸根、六氟磷酸根或磷酸二氢根时，缩合反应基本上不能够进行。

4 结语

本文研究绿色化学，主要研究的是维生素E及其中间体2,2-二烷氧基丙烷的有机化学合成，并提出以简单铵型离子液体为化学反应需要使用的催化剂。在进行化学缩合反应时，不但可以将简单铵型离子液体作为反应的溶剂介质，还能够作为酸性催化剂。简单铵型离子液体能溶于水但缩合反应的产物一般是不溶于水的，因此使用简单铵型离子液体不但有利于反应产物的分离，还能够在一定程度上减少对环境的污染。简单铵型离子液体的价格较便宜、制备较方便，能够使维生素E产业的清洁生产工作顺利进行。

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