專利名稱：一種制備高純度1－紫蘇醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備高純度1-紫蘇醇的方法，所述的1-紫蘇醇可用為食品添加劑、抗癌防癌保健品和殺菌劑。
紫蘇醇學(xué)名對(duì)--1，8-二烯-7-醇，屬于單萜烯類化合物，有d-和1-兩種異構(gòu)體，它是一種無(wú)色粘稠液體；天然存在于姜草油、香菜、玫瑰草油、薰衣草油、櫻桃及草莓等植物中。近年來(lái)，國(guó)外，特別是美國(guó)對(duì)1-紫蘇醇進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明1-紫蘇醇除可用為食品添加劑外還能預(yù)防和治療多種癌癥，在器官移植前后服用可抑制排異性，它也是一種對(duì)人類安全的殺菌劑。
迄今，合成1-紫蘇醇的方法較多，但都存在著一些不足，例如，合成1-紫蘇醇的第一步反應(yīng)用鉛鹽為氧化劑，造成環(huán)境污染，產(chǎn)品中鉛含量高，副產(chǎn)物難于處理；用過(guò)氧化苯甲酰為氧化劑，生產(chǎn)中危險(xiǎn)性較大，因其在干燥時(shí)會(huì)自燃爆炸；而用SeO2為氧化劑因其本身的劇毒而帶來(lái)了一系列的問(wèn)題。
由Chastain；Doyle E.等人發(fā)明的，于1999年11月30日公開的美國(guó)專利5,994,598披露了一種“制備紫蘇醇和乙酸紫蘇酯的方法”(注用此專利方法制備的紫蘇醇應(yīng)為1-紫蘇醇)。
在該方法中第一步環(huán)氧化反應(yīng)，采用濃度為40％的過(guò)氧乙酸為氧化劑，環(huán)氧化物收率為85％。
在該方法中制取1-紫蘇醇的第二步分解反應(yīng)，采用下述兩種方法(1)環(huán)氧化物制備成對(duì)--1-烯-8-乙酰氧基-7-醇，先高溫裂解得乙酸紫蘇酯，再經(jīng)皂化、過(guò)濾、萃取、脫溶、減壓精餾得到1-紫蘇醇收率50％左右。
(2)環(huán)氧化物在催化劑作用下生成二醇，再經(jīng)乙酰化，脫水得混合乙酸酯，再經(jīng)皂化、過(guò)濾、萃取、脫溶、減壓精餾得到1-紫蘇醇，收率50％-60％左右。
上述文獻(xiàn)中披露的制備1-紫蘇醇的工藝不足在于第一步環(huán)氧化反應(yīng)，所用的過(guò)氧乙酸濃度為40％，使環(huán)氧化收率偏低。
第二步分解反應(yīng)(1)法需高溫裂解，對(duì)設(shè)備要求高，能耗高，副產(chǎn)物多，收率低；(2)法反應(yīng)步驟多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，原材料消耗多，成本高，收率低。
本發(fā)明人針對(duì)上述專利存在的不足，提出一種制備高純度1-紫蘇醇的方法。
本發(fā)明制備1-紫蘇醇的技術(shù)方案如下一種制備高純度1-紫蘇醇的方法，該方法以β-蒎烯為原料，包括環(huán)氧化反應(yīng)、分解反應(yīng)、減壓精餾等步驟；其特征在于，在環(huán)氧化反應(yīng)步驟中采用≥50％的高濃度的過(guò)氧乙酸為環(huán)氧化劑，在分解反應(yīng)步驟中的分解溫度≤90℃，催化劑為混合銨鹽，反應(yīng)介質(zhì)為極性溶劑，經(jīng)上述步驟得到的1-紫蘇醇粗品經(jīng)添加“挾帶劑”減壓精餾得到1-紫蘇醇含量≥98％的產(chǎn)品。
所述的1-紫蘇醇即對(duì)--1，8-二烯-7-醇。
所述的環(huán)氧化反應(yīng)溫度15-25℃。
所述的分解溫度60-90℃。
所述的分解反應(yīng)介質(zhì)為硝基甲烷、二甲基甲酰胺等極性溶劑。
所述的分解反應(yīng)的催化劑為乙酸銨和硝酸銨的混合物。
所述的乙酸銨和硝酸銨的重量比為1∶1.5。
所述的“挾帶劑”為多元醇，優(yōu)選乙二醇。
所述的環(huán)氧化反應(yīng)時(shí)間80分鐘。
環(huán)氧化物分解反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)。
1-紫蘇醇含量測(cè)定用氣相色譜法。
本發(fā)明提供的制備1-紫蘇醇的方法有以下優(yōu)點(diǎn)1、收率高，環(huán)氧化物收率由85％提高到90％，1-紫蘇醇收率由50％提高到70％，大大降低了成本。
2、生產(chǎn)周期短，設(shè)備利用率高。環(huán)氧化反應(yīng)80分鐘，分解反應(yīng)1小時(shí)。
3、能耗低，節(jié)約能源，環(huán)氧化溫度為常溫，分解溫度為60-90℃。
4、產(chǎn)品質(zhì)量高，通過(guò)添加“挾帶劑”減壓精餾可得到1-紫蘇醇含量≥98％的產(chǎn)品。
5、基本無(wú)三廢排放。
以下結(jié)合對(duì)比例(現(xiàn)有技術(shù))、實(shí)施例(本發(fā)明)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
對(duì)比例1按照美國(guó)專利5,994,598披露的方法制備1-紫蘇醇1，制備環(huán)氧化物在反應(yīng)瓶中加入1Kg β-蒎烯，2.5Kg無(wú)水碳酸鈉，5L干燥二氯甲烷，在攪拌下滴加40％濃度的過(guò)氧乙酸1550ml，反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾、脫溶、減壓蒸餾得氧化物870g，收率85％。
2，制備對(duì)--1-烯-8-乙酰氧基-7-醇在反應(yīng)瓶中加入50g Amborlite IRC-50小球珠，6L冰乙酸和1000g熔融脫水乙酸鈉(1mmHg真空下干燥12小時(shí))并在攪拌下滴加1000g環(huán)氧化物，溫度升至65℃，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，降溫過(guò)濾，用500ml冰乙酸洗滌，合并有機(jī)相，蒸脫乙酸(約14小時(shí))，加入2L甲基特丁基醚，過(guò)濾，再用1L甲基特丁基醚洗滌，合并有機(jī)相，脫溶得1051g混合物，其中主要含有對(duì)--1-烯-8-乙酰氧基-7-醇及少量乙酸紫蘇酯及紫蘇醇。
3，制備乙酸紫蘇酯上述1051g粗品高溫裂解得897g乙酸紫蘇酸酯，少量1-紫蘇醇及其它副產(chǎn)物。
4，制備1-紫蘇醇乙酸紫蘇酯用堿醇溶液皂化(10小時(shí))，過(guò)濾、萃取、脫溶、減壓精餾得到1-紫蘇醇，收率53％(以環(huán)氧化物計(jì))。對(duì)比例21.制備環(huán)氧化物(同對(duì)比例1之1)2.制備對(duì)-烯-7，8-二醇將環(huán)氧化物，蒸餾水及Amberlyst15離子交換樹脂攪拌反應(yīng)，溫度逐漸升至70℃，當(dāng)環(huán)氧化物全部轉(zhuǎn)變?yōu)槎己?，冷卻至0℃加入丙酮攪拌放出反應(yīng)物，再用丙酮洗反應(yīng)器，合并溶液后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸除丙酮(約6小時(shí))，殘留物經(jīng)減壓蒸餾得粗二醇。3.制備乙酸紫蘇酯將粗二醇、醋酐、嘧啶在室溫?cái)嚢?-8小時(shí)，經(jīng)TLC分析反應(yīng)完成后攪拌過(guò)夜，反應(yīng)物經(jīng)減壓蒸餾得混合乙酸酯。4.制備1-紫蘇醇將混合乙酸酯在堿醇溶液中皂化其它操作步驟同對(duì)比例1之4。收率50-60％。
加入乙二醇為“挾帶劑”減壓精餾可得1-紫蘇醇含量≥98％的產(chǎn)品44g，收率70.7％。
將本發(fā)明所提出制備方法實(shí)施例1與原來(lái)的制備方法對(duì)比例1，2比較，就可以看出本發(fā)明的創(chuàng)新和優(yōu)點(diǎn)。
1-紫蘇醇主要理化指標(biāo)分子量152.23外觀無(wú)色或淺黃色粘稠液體沸點(diǎn)92-93℃/5mmHg重金屬含量(以Pb計(jì))％＜0.001砷含量(以As計(jì))％＜0.00031-紫蘇醇采用霍恩氏法進(jìn)行急性毒性試驗(yàn)屬低毒雄性小白鼠經(jīng)口LD50 1.47g/kgBW雌性小白鼠經(jīng)口LD50 2.00g/kgBW1-紫蘇醇用法舉例1，用為食品添加劑(美國(guó)FDA批準(zhǔn))軟飲料0.5-1.0ppm 冰激凌冰制食品0.5-1.0ppm糖果 20ppm 烘烤食品 10-50ppm2，用為抗癌防癌保健品美國(guó)臨床試驗(yàn)劑量20g/天/70kg保健預(yù)防劑量2-5g/天/人3，用為殺菌劑噴灑消毒用紫蘇醇1％乙醇99％稀釋至0.1％漱口消毒用紫蘇醇50％香料2％乙醇48％稀釋至0.1％它對(duì)細(xì)菌和酵母菌均有殺滅作用。
權(quán)利要求
1.制備高純度1-紫蘇醇的方法，該方法以β-蒎烯為原料，包括環(huán)氧化反應(yīng)、分解反應(yīng)、減壓精餾等步驟，其特征在于在環(huán)氧化反應(yīng)步驟中采用≥50％的高濃度的過(guò)氧乙酸為環(huán)氧化劑，在分解反應(yīng)步驟中的分解溫度≤90℃，催化劑為混合銨鹽，反應(yīng)介質(zhì)為極性溶劑，經(jīng)上述步驟得到的1-紫蘇醇粗品經(jīng)添加“挾帶劑”減壓精餾得到1-紫蘇醇含量≥98％的產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的1-紫蘇醇是1-對(duì)--1，8-二烯-7-醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為環(huán)氧化反應(yīng)溫度15-25℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為分解溫度為60-90℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為分解反應(yīng)介質(zhì)為硝基甲烷、二甲基甲酰胺極性溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為分解反應(yīng)的催化劑為乙酸銨和硝酸銨的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征為乙酸銨和硝酸銨的重量比為1∶1.5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征為添加的“挾帶劑”為多元醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征為多元醇為乙二醇。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9的方法制備的1-紫蘇醇。
全文摘要
本發(fā)明是以β－蒎烯和≥50％的高濃度的過(guò)氧乙酸，在無(wú)水碳酸鈉存在下反應(yīng)生成環(huán)氧化物，再用銨鹽為催化劑，在極性溶劑中將環(huán)氧化物分解為1－紫蘇醇(對(duì)－孟－1，8－二烯－7－醇)，然后添加“挾帶劑”減壓精餾得到含量≥98％的高純度1－紫蘇醇產(chǎn)品。本制備方法與現(xiàn)有技術(shù)比較具有反應(yīng)步驟少、時(shí)間短、條件溫和、收率高、成本低，安全、節(jié)能、基本無(wú)三廢排放等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C33/14GK1458136SQ03137189
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者秦中, 聶麗娟, 李俶, 段巨龍, 黃樹強(qiáng), 周根印 申請(qǐng)人:秦中, 聶麗娟, 李俶