关于维生素E的不对称合成分析

陈晶

摘要：由于维生素E在医疗、健康领域的广泛应用，维生素E工业提取与合成的前景广阔。上世纪70年代以来，化合物手性的特性逐渐得到重视，维生素E的不对称合成也得到高速的发展。于是本文首先简单介绍了国内外维生素E合成的基本状况和趋势；然后重点分析了维生素E的提取，主要有：维生素E的不对称合成、分子蒸馏法与化学溶剂萃取法。

关键词：维生素E 不对称合成分析

中图分类号：TQ466.5 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）02-0070-01

1 引言

早在上世纪二十年代维生素E（vitaminE）年就被发现后，直到到1937年最终形成化学方程式，因为于维生素E（vitaminE）自身功能和生育等功能相关，又被称作生育酚，生育三烯酚、生育酚及其能够可能的显示出D-α-生育酚生物活性的类衍生物总称为生育酚。维生素E（vitaminE又名生育酚）存在有很重要的生理功能同时也是至今为止发现到的唯一无毒性的天然抗氧化剂而应用于油脂类食品中，它的构成包括α、β、γ、δ生育酚、三烯生育酚等8种成分，均为色满的衍生物，都与水不相溶解，但与各种类有机溶剂相容解。在已知的8种成分中有4种最常见，即为α、β、γ、δ等同系物，其因与苯环边上连接的基团RRR化学结构的不同而使它们稍有不同之处。

2 国内外维生素E合成的基本状况和趋势

维生素E是发展速度最快的几类维生素产品之一。维生素E的作用包括抗不育功能；抗癌作用治疗冠心病、心肌梗塞、动脉硬化和血栓；增强机体免疫功能；保护生物膜，起抗衰老作用；提高血液中氧的利用率；提高肌肉持久力以及抗氧化等功能。据统计，美国1965年维生素消耗量为二百三十吨，二十年后增长了20多倍，为五千多吨，我国的维生素E消耗量的增长速度更快，1978年消耗量为3吨，十年后变成两百多吨。

我国目前的维生素E产品几乎全是合成品。然而通过一系列反复动物试验已经证实，天然的维生素E无论是在安全性还是在生理活性方面均优于合成维生素E。

3 维生素E（vitaminE）的提取

目前，天然维生素的主要提取方法有：

3.1 化学溶剂萃取法（工艺简单。但收率较低）

（1）用植物油为原料进行合成提取。植物油经过提醇后，再分相、回流皂化以及萃取后，进行分子蒸馏可得到40%.左右的天然维生素E 浓缩液体，天然维生素收率约70%。萃取法是从皂脚中提取VE将小麦胚芽油碱炼后所得皂脚进而用NaOH乙醇溶液在皂化处理，再用极性溶剂如甲醇、乙醇等进行萃取。另外，再冷冻不皂化物溶液，将蜡及部分甾醇清除，用活性炭将溶液脱色，便可以得到浓度为10%至50%的维生素E（vitaminE）。

工艺流程：

小麦胚芽油皂脚→皂化→分离→萃取→冷冻→分离→脱色→分离→浓缩维生素E

小麦胚芽油皂脚→皂化→分离→萃取→冷冻→分离→脱色→分离→浓缩→维生素E

一般来说，以植物油为原料制备天然维生素E不具工业价值。主要是因为天然维生素E作为一种很好的抗氧剂和营养成分存在于植物油中，若将天然维生素E从植物油中提取出去使植物油的营养有缺失，也不宜植物油的保存，所以，以植物油为原料制备天然维生素E不具工业价值。

3.2 分子蒸馏法化学溶剂萃取法

3.2.1 用以脱溴物作为原料合成工艺

经过酯化、中和及分层的脱溴物，分离分层再冷析处理，蒸馏后得出约30%的天然维生素E粗产品，然后采用超临界萃取、正己烷萃取或、硅胶凝胶吸附等方法，便能得到80%以上的天然维生素E 浓缩液，与此同时也可得到植物甾醇、脂肪酸酯副产品。

3.2.2 用油渣作为原料合成工艺

经过酯化或皂化或酶催化酯化的油渣，再水洗及冷析分离分层，通过蒸馏能得到约5%天然维生素E粗产品，再次使用酯化、水洗及超临界萃取、正己烷萃取、硅胶凝胶吸附等蒸馏，便可提取约50%的天然维生素E成分。

此法原料易得，但工艺过于复杂且收率不高，不适用于工业生产。

3.3 维生素E的不对称合成分子蒸馏法化学溶剂萃取法

自从维生素E发现至今，人们对其性质及合成进行了广泛的研究。截止20世纪70年代之前，维生素E的合成主要为非手性合成，这种方式已经被广野部门广泛采用，典型的合成方法是以2，3，5-三甲基氢醌与植醇为原材料。此后，维生素E的非不对称合成的重要性被人们所发现，并逐渐得以应用和发展。

工业合成的维生素E大多为非光学的混合物，合成方案是以2，3，5-三甲基氢醌与植醇为原材料，通过吡一般情况下，通过工业合成的维生素E多數属非光学的混合物，是以2，3，5-三甲基氢醌与植醇为原材料的合成方案，它是基于吡喃环构筑合成的，维生素E类似物也可以采用这种方式。在这种合成路线中所采用的催化剂多种多样。

此外，维生素E还有多种合成策略：奥尔森等采用的合成路线是通过构筑苯环而实现的；叶立德反应合成维生素E类似物等。

维生素E的不对称合成包括手性侧链合成和手性苯并吡喃环母核合成。

3.3.1 手性侧链的合成

所谓手性侧链合成主要有手性砌块法、酶拆分法和不对称合成三种合成策略。这三种策略手性侧链合成较为少见。

（1）手性砌块法。汉斯于1979年通过酵母发酵的方式成功合成了S-3-甲基-γ-丁内脂，进而用此作为原料又成功对维生素手性侧链的合成。此后，又产生用对甲苯磺酸脂与格式试剂的偶联答应联接手性分子和声维生素E侧链的方法。

（2）酶拆分法。所谓酶拆分法就是进行手性拆分合成后的消旋中间体用酶，从中得到特定异构体。例如，可以用该方法消解化合物42来制出化合物35；用手性维生素E的侧链通过对称的双羟基化合物63的酶催化乙酰化反应能够合成手性化合物64。

（3）不对称合成。其实，不对称合成维生素E的方法很少被使用，此方法在一些早期的文献有过阐述，例如Helmcherd等利用手性辅基化合物65发生不对称烷基化反应可以在丙酸脂的α-位引入取代基，从而得到手性甲基支链的化合物。

除了这三种方法之外，还有其他合成维生素E侧链的方法：以叶绿素为原料进行氧化反应，手中性锆配体合成维生素E侧链等等。

3.3.2 手性苯并吡喃环母核合成

维生素E手性苯并吡喃环母核的不对称合成是维生素E合成的重点。由于其无法利用手性砌块，因此合成策略分为拆分法与不对称合成法两类，关键在于构建手性季碳。

（1）拆分法。20世纪八十年代，用S-α甲基将化合物84拆分成两个对映异构体85，86，拆分后S异构体86进一步开环，还原的方法，Cohen呈有过报道。

（2）不对称合成。拆分法的弊端在于效率较低，光学异构体存在一半以上的浪费，而不对称合成法能够解决这一弊端。不对称和合成关键在于合成手性中间体106及其类似物。随着维生素E母核不对称合成方法的不断发展、研究，使得维生素E母核的合成方式也层出不穷。

4 结语

总之，国外关于维生素E的不对称合成线路虽然多种多样，其中心都是在于如何构建中间体手性季碳醇，新的维生素E合成路线也会把这个作为重点来设计。

参考文献

[1]葛毅强，孙爱东，蔡同一.维生素E的研究新进展[J].中国食品添加剂，1999-06-30.

[2]张艳华.天然植物油分离及掺伪检验研究[J] 天津大学硕士论文，2005-01-01.

[3]王晓峰，官庆玉.维生素E的制备工艺及应用研究进展[J].黑龙江科技信息，2007-02-28.

[4]朱圣东，吴迎天然维生素E的制备及应用[J]精细石油化工进展，2001-01-15.

[5]朱圣东，吴迎我国天然维生素E的生产与开发进展[J].化工进展，2001-11-30.

[6]王洪记.天然维生素E开发前景广阔[J].精细与专用化学品，1997-01-08.

[7]梁诚.天然维生素E生产现状与应用前景[J].四川化工与腐蚀控制，2002-10-28.

[8]梁诚.天然維生素E生产现状与应用前景[J].化工技术经济，2002-08-21.