CN101824011A - 一种3-o-烷基抗坏血酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，包括醚化反应和分离提纯步骤，所述的醚化反应是在氮气氛围内，将维生素C、碱、烷基化试剂混和溶解于溶剂A中进行反应，在室温至回流状态下反应1～5小时，生成3-O-烷基抗坏血酸溶液。所述的烷基化试剂是对甲苯磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯中的一种或几种。所述的溶剂A是甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、丙酮中的一种或几种。所述的维生素C、碱、烷基化试剂的摩尔比是1∶1～2∶1～2。所述溶剂A与维生素C的重量比为2～4∶1。该制备方法简单、成本低，所得的3-O-烷基抗坏血酸收率高、纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种由维生素C简便制备3-O-烷基抗坏血酸的方法，具体涉及一种高纯3-O-烷基抗坏血酸结晶物的制备、分离和提纯的工艺。
背景技术
维生素C，也称L-抗坏血酸，它自1933年人工合成以来一直倍受化学界、医学界及营养学界的关注。它在化妆品、食品添加剂、医药保健等行业中发挥了重要作用。维生素C的连二烯醇化学结构使它非常容易释放出氢原子而具有优异的抗氧化性，它能参与机体内的多种生物氧化过程，如将深色氧化型黑色素还原变浅，同时抑制黑色素中间体多巴醌氧化成黑色素，起到美白皮肤的作用。维生素C能够促进细胞胶原质的合成，提高皮肤张力以减少皱纹。另外，它对消除雀斑和老年斑也有很好的辅助作用。维生素C活性虽高但不稳定，易受光、热、氧等的破坏而丧失还原能力，这种不稳定性极大地降低了其有效利用率和在化妆品行业中的商业价值。半个多世纪以来，人们一直在努力通过结构修饰来提高维生素C的稳定性。
3-O-烷基抗坏血酸是一种亲油亲水的两性维生素C衍生物，这不仅使其在配方中能够极为方便的使用，更加使其容易穿透角质层进入真皮层，进入皮肤后容易被生物酶分解而发挥维C的作用，从而提高其生物利用度。普通的维生素C则很难被皮肤吸收，生物利用度很低。而3-O-烷基抗坏血酸相对普通的维生素C还显示出极高的稳定性。目前3-O-烷基抗坏血酸的制备方法主要有三步合成法和一步合成法。相对于三步法，一步法工艺较简单，设备投资小，因此近年来有多篇专利文献报道了一步法合成工艺。但一步法工艺反应产物较为复杂，为了得到纯品，已报道的一步法均采用硅胶柱层析或离子交换树脂分离方法来进行后续的分离提纯步骤，如日本专利JP2005320310中，原料维生素C、碱、烷基化试剂、溶剂加入反应器中回流反应后浓缩，直接进行硅胶柱层析分离出产品。又如中国专利CN101130534A采用离子交换树脂对一步法反应粗品进行分离提纯，进而用重结晶方式得到精制产品。以上文献报道的硅胶柱层析或离子交换树脂分离方法存在诸多问题，前者由于硅胶不能重复利用，因而生产成本较高，并且工业上采用柱层析方式较为繁琐。后者虽然树脂可重复利用，并且大大减少了有机溶剂的使用量，但需要对大量含有产品的水溶液进行浓缩，耗能巨大，因此也会造成本的增加。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本低、纯度高、收率高的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，包括醚化反应和分离提纯步骤，所述的醚化反应是在氮气氛围内，将维生素C、碱、烷基化试剂混和溶解于溶剂A中进行醚化反应，在室温至回流状态下反应1～5小时，生成3-O-烷基抗坏血酸溶液。在氮气氛围内，氮气的纯度大于80％。所述的烷基化试剂是对甲苯磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯中的一种或几种，所述的溶剂A是甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、丙酮中的一种或几种。
进一步：在上述3-O-烷基抗坏血酸的制备方法中，所述的维生素C、碱、烷基化试剂的摩尔比是1∶1～2∶1～2；所述溶剂A与维生素C的重量比为2～4∶1。所述的分离提纯步骤为：I、在3-O-烷基抗坏血酸溶液中加入有机溶剂B，室温放置处理1～10小时，过滤除去不溶物后浓缩至干，在0～25摄氏度下加入溶剂C进行析晶得粗品产物。II、将步骤I的粗品产物中加入5～20倍重量的乙酸乙酯进行重结晶得到纯的3-O-烷基抗坏血酸。所述的溶剂B是乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。所述的溶剂C是三氯甲烷、二氯甲烷、石油醚、正丁烷、正己烷、环己烷中的一种或几种。
再进一步：在上述3-O-烷基抗坏血酸的制备方法中，所述溶剂B与维生素C的重量比为20～40∶1，溶剂C与维生素C的重量比为10～20∶1。所述的碱物质为三乙胺、二乙胺、甲醇钠、乙醇钠、1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7中的一种或几种。优选的碱物质是三乙胺。优选的溶剂B是乙酸乙酯；优选的溶剂C是三氯甲烷。
与现有技术相比，该3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，包括醚化反应和提纯步骤，不通过柱层析或离子交换树脂的方法来实现一步法制备3-O-烷基抗坏血酸，所以生产成本低。所述的分离提纯步骤为：I、在3-O-烷基抗坏血酸溶液中加入有机溶剂B，室温放置处理1～10小时，过滤除去不溶物后浓缩至干，在0～25摄氏度下加入溶剂C进行析晶得粗品产物。II、将步骤I的粗品产物中加入5～20倍重量的乙酸乙酯进行重结晶得到纯的3-O-烷基抗坏血酸。所述的溶剂B是乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。所述的溶剂C是三氯甲烷、二氯甲烷、石油醚、正丁烷、正己烷、环己烷中的一种或几种。所以反应过程简单、纯度高、收率高。
具体实施方式
本发明的主旨是不通过柱层析或离子交换树脂的方法来实现一步法制备3-O-烷基抗坏血酸。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施例中所提及的内容并非对本发明的限定，制备方法中温度、时间及材料的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
首先，简述本发明制备方法的基本方案：一种3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，包括醚化反应和分离提纯步骤，所述的醚化反应是在氮气氛围内，将维生素C、碱、烷基化试剂混和溶解于溶剂A中进行醚化反应，在室温至回流状态下反应1～5小时，生成3-O-烷基抗坏血酸溶液；所述的烷基化试剂是对甲苯磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯中的一种或几种，所述的溶剂A是甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、丙酮中的一种或几种。所述的分离提纯步骤为：I、在3-O-烷基抗坏血酸溶液中加入有机溶剂B，室温放置处理1～10小时，过滤除去不溶物后浓缩至干，在0～25摄氏度下加入溶剂C进行析晶得粗品产物。II、将步骤I的粗品产物中加入乙酸乙酯进行重结晶得到纯的3-O-烷基抗坏血酸，所述的溶剂B是乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。所述的溶剂C是三氯甲烷、二氯甲烷、石油醚、正丁烷、正己烷、环己烷中的一种或几种。
实施例1
17.6克(0.1摩尔)维生素C，50毫升甲醇，11克(0.11摩尔)三乙胺，在氮气保护下搅拌溶解，加入20克(0.11摩尔)对甲苯磺酸甲酯，室温反应4小时后，往反应溶液中加入500毫升乙酸乙酯，搅拌15小时。过滤，滤液浓缩至干，加入300毫升三氯甲烷，5度下搅拌4小时，得到白色固体粗品。粗品用乙酸乙酯进行重结晶，得到3-O-甲基抗坏血酸8.2克，收率43％，液相含量大于98％。
实施例2
352毫克(2毫摩尔)维生素C，119毫克(2.2毫摩尔)甲醇钠，2毫升乙醇，在氮气保护下搅拌，回流状态下加入339毫克(2.2毫摩尔)硫酸二乙酯，反应1小时后，降至室温，往反应体系中加入20毫升乙酸乙酯，搅拌15小时。过滤，滤液浓缩至干，加入12毫升三氯甲烷，冰浴搅拌4小时，得到白色固体粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到3-O-乙基抗坏血酸167毫克，收率40％，液相含量大于98％。
实施例3
352毫克(2毫摩尔)维生素C，666毫克(2.8毫摩尔)硫酸二戊酯，283毫克(2.8毫摩尔)三乙胺，5毫升乙醇在回流下反应3小时，降至室温，往反应体系中加入20毫升乙酸乙酯，搅拌15小时。过滤，滤液浓缩至干，加入12毫升三氯甲烷，冰浴搅拌4小时，得到白色固体粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到3-O-戊基抗坏血酸247毫克，收率50％，液相含量大于98％。
实施例4
352毫克(2毫摩尔)维生素C，728毫克(4毫摩尔)硫酸二丙酯，404毫克(4毫摩尔)三乙胺，10毫升乙醇在回流下反应3小时，降至室温，往反应体系中加入40毫升乙酸乙酯，搅拌15小时。过滤，滤液浓缩至干，加入18毫升三氯甲烷，冰浴搅拌4小时，得到白色固体粗品。粗品用乙酸乙酯重结晶，得到3-O-戊基抗坏血酸300毫克，收率69％，液相含量大于98％。
Claims (7)
1.一种3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，包括醚化反应和分离提纯步骤，其特征在于：
所述的醚化反应是在氮气氛围内，将维生素C、碱、烷基化试剂混和溶解于溶剂A中进行醚化反应，在室温至回流状态下反应1～5小时，生成3-O-烷基抗坏血酸溶液；
所述的烷基化试剂是对甲苯磺酸酯、硫酸酯、碳酸酯中的一种或几种，所述的溶剂A是甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、丙酮中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，其特征在于：所述的维生素C、碱、烷基化试剂的摩尔比是1∶1～2∶1～2；所述溶剂A与维生素C的重量比为2～4∶1。
3.根据权利要求1或2所述的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，其特征在于：所述的分离提纯步骤为：
I、在3-O-烷基抗坏血酸溶液中加入有机溶剂B，室温放置处理1～10小时，过滤除去不溶物后浓缩至干，在0～25摄氏度下加入溶剂C进行析晶得粗品产物；
II、将步骤I的粗品产物中加入5～20倍重量的乙酸乙酯进行重结晶得到纯的3-O-烷基抗坏血酸；
所述的溶剂B是乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种；
所述的溶剂C是三氯甲烷、二氯甲烷、石油醚、正丁烷、正己烷、环己烷中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，其特征在于：所述溶剂B与维生素C的重量比为20～40∶1，溶剂C与维生素C的重量比为10～20∶1。
5.根据权利要求4所述的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，其特征在于：所述的碱物质为三乙胺、二乙胺、甲醇钠、乙醇钠、1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯-7中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，其特征在于：优选的碱物质是三乙胺。
7.根据权利要求6所述的3-O-烷基抗坏血酸的制备方法，其特征在于：优选的溶剂B是乙酸乙酯；优选的溶剂C是三氯甲烷。
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