维生素B6合成工艺优化摘要:采用L-丙氨酸、草酸、乙醇同步酯化酰化制得N-乙氧草酰-L-丙氨酸 乙酯,再经环合、水解、萃取、蒸馏制得4-甲基-5-乙氧基嗯唑酯,经皂化反应, 脱羧、蒸馏制得4-甲基-5-乙氧基嗯唑;最后与2-正丙基-1,3-二氧-5-环庚烯经 Diels-Alder反应制得维生素B6,总收率61.2%,(按照4-甲基-5-乙氧基嗯唑 计算,重量收率98.3%)此法成本低,操作简单,适应于工业化大生产关键词:维生素B6 4-甲基-5-乙氧基嗯唑 异丙基-1,3-二氧七环 合成 Diels-Alder反应维生素B6合成路线中,采用嗯唑法合成工艺是目前工业生产的首选方法, 随着工艺的不断改进,总收率可达60%以上,依嗯唑计算达到94-98%;文献[1 ]采用的是丙氨酸先和盐酸反应,在与草酸、95%乙醇在同一反应器与 苯沸脱水,同步酯化,然后加无水碳酸钠脱去HCL,后与过量的草酸二乙酯进行 草酰化生成N-乙氧草酰丙氨酸乙酯文献[2]采用L-丙氨酸、草酸、乙醇同步酯化酰化制得N-乙氧草酰-L-丙氨 酸乙酯,不用盐酸成盐,减少盐酸对设备的腐蚀和投入,采用浓缩的办法回收溶 剂后进行下步反应,同时也减少了三氯氧磷和三乙胺的用量。
文献[3]维生素B6树脂法脱色工艺不成熟,工业化生产有较大难度本文采用采用L-丙氨酸、草酸、乙醇同步酯化酰化一锅法制备N-乙氧草酰- L-丙氨酸乙酯,加苯三元共沸脱水,不使用盐酸,减少设备腐蚀的投入,减少加 无水碳酸钠脱水步骤,采用浓缩、蒸馏的方法蒸除溶剂后精蒸后进行下步反应, 减少了三氯氧磷和三乙胺的用量,提高了收率,得到满意的结果实验部分:第一部分:N-乙-氧草酰物制备:3L反应瓶,投料L-丙氨酸300g,草酸490g,乙醇550ml,草酸二乙酯 400ml,升温,搅拌,溶解,升温到90度,保温10个小时,溶液成澄清状态,无 固体物保温结束,补加乙醇100ml和苯650ml,开始回流除水,36小时 后,第二次加入草酸二乙酯550ml,继续回流除水4-5天,至反应液水分小于 0.5%,为反应终点反应结束,改蒸馏回收苯醇,至内温到140°C,结束后冷却至常温, 加入苯2500ml,水250ml,用分液漏斗进行分层上层苯层,加入水250ml洗涤一遍,洗涤的水层并入第一次的水 层,用苯250ml反萃取一次,合并苯层进行常压蒸馏回收苯(注意要将水分干 净)蒸馏结束,转移瓶子改减压蒸馏回收草酸二乙酯,至内温达 150C,真空-0.08MPa。
残留物即氮-乙-氧草酰物,得(625g 2.88mol),GC含量95.3%,收率85.4%第二部分:4-甲基-5-乙氧基嗯唑制备环合:3L的反应瓶,投料甲苯800ml,N-乙-氧草酰物228g,三氯氧磷175g,搅拌, 控制温度不超过45度,慢慢加入三乙胺600ml,加毕,升温,升温到80-90度, 开始计时,保温10个小时,保温结束冷却至45度以下,准备水解水解,萃取:反应瓶中加入水400ml (上批套用),搅拌5分钟后静置30分钟分层下层 水层加入甲苯600ml萃取一遍,与上层的甲苯层合并,合并后用水400ml洗涤一 遍,然后去回收甲苯下层水层去回收三乙胺工序蒸馏:将水洗后的甲苯层,进行减压蒸馏回收甲苯,至内温140度,真空-0.08Mpa以上残留物嗯唑酯243g皂化:将嗯唑酯,液碱,水加入反应瓶,进行皂化反应,控制温度45-50度反应半 小时,反应结束需确认PH不低于11,如低于11,需补加液碱,继续皂化一段时 间拉乙醇:皂化结束,减压蒸馏回收乙醇,真空度-0.08 Mpa以上,温度低于85度然 后冷却加入水(是上批的嗯唑套用水)脱羧,水蒸气蒸馏:蒸完后,加盐酸调PH至2-2.5,升温至60-70度反应2小时,然后加入液碱 调溶液PH至8-9,测到后搅拌3分钟,复测无误,进行水蒸气蒸馏得到含水粗嗯 唑。
精蒸:含水粗嗯唑,进行常压蒸馏,蒸出低沸进行分层,分出的水层分去皂化套用, 粗嗯唑套用回下批精蒸,得到4-甲基-5-乙氧基嗯唑108g,收率80.99%第三部分:异丙基-1,3-二氧七环制备1. 称量(756g 10.5mol)异丁醛,(880g 10mol)T烯二醇,量取 600ml 苯2. 称取2g对甲苯磺酸备用3. 反应瓶内加入苯、丁烯二醇,再加入对甲苯磺酸4. 搅拌5分钟后测PH在3~4之间开始滴加丁醛,控制滴加温度在45°C以 下,滴加时间30分钟左右,加完后关闭开关反应瓶内温控制在48-50C继续保 温3h5. 升温至78°C左右开始回流分水,控制温度保持一定的分水速度,期间液 温逐渐升温到124C左右,分水速度明显很慢,分出水的体积约190ml左右为终 点,分水时间约10h6. 升温蒸苯,蒸至内温152C左右,同时苯的体积至少达到投入量的90%以 上约570ml,蒸苯时间2h左右7. 精馏七环:升温精馏,真空下塔顶温在70C之前收低沸主要以苯为主, 待套用至反应分水过程中8. 真空下塔顶温70C〜120C之间收集正沸,直到收不到料为止,精馏时间 3小时,高沸降温后去合成套用。
9. 正沸1273g,收率89.65%,取样测含量95.8%、水分0.3%第四部分:粗品维生素B6制备于反应瓶中加入异丙基-1,3-二氧七环125g,然后加入4-甲基-5-乙氧基嗯 唑9g,升温至145-152C,保温15小时,保温期间每小时还搅拌1 -2分钟,结 束后减压回收七环,真空大于0.09Mpa,反应瓶内成稀糊状,冷却至100C左右, 加入70%以上乙醇17.5ml搅拌溶解,加入0.1mol/l稀盐酸,常温下搅拌2小时, 升温减压回收乙醇,控制真空度N0.06Mpa,料温W80C,控制回收量在500ml 结束,加盐酸调PH至1.2—1.3,复测至PH稳定然后,检验拉醛,控制真空度为大于0.04 Mpa,温度78-80C,时间为2小 时,结束后趁热浓缩,浓缩水至干成稀糊状,加入95%乙醇5ml搅拌溶解,冷却 48小时过滤得维生素B6粗品13.5g,收率82.47%第五部分精制维生素B6粗品10g,水40g,活性炭0.5g升温至80±2C脱色,脱色时间控 制1小时过滤,滤液浓缩至出现雪花状结晶冷却结晶,时间不低于3小时; 最终料液温度不高于25C过滤,80度鼓风干燥3小时的VB6成品8.85g,收率: 88.5%,检测结果符合药典质量标准。
参考文献:[1] .周后元 方姿婷 叶鼎彝 维生素B6嗯唑法合成新工艺[J]中国医药工业杂志,1994,25(9):385-389[2] .陈天豪李仁宝杨成 维生素B6的合成工艺改进中国医药杂志 2004,35(1)[3] .范云鸽史作清路延龄维生素B6树脂法脱色初探[J]应用化学 2000,17(4):456-458路龙龙 1980年10月 男,汉族 甘肃省庆阳市,药学助理工程师工学学士学位研究方向:发酵、提炼和合成。