專利名稱：3,7,11,15－四甲基－1,2,3－十六烷三醇的一步合成法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于化妝品中的化合物的制備方法，具體地說(shuō)是3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的制備方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)名全稱為3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇(以下簡(jiǎn)稱植物三醇)是一種保護(hù)頭發(fā)和皮膚的活性物質(zhì)，被廣泛用于化妝品中，可做成防曬、保濕、潤(rùn)膚、護(hù)發(fā)等多種功效的化妝品；植物三醇還是一些脂溶性維生素的增溶劑，增加維生素的活性，用于功能飲料和其他保健品中。
現(xiàn)有一種眾所周知的方法(在CN1266048中提到)是先將異植物醇用過(guò)氧甲酸酯化，接著用雙氧水處理，得到環(huán)氧結(jié)構(gòu)的中間體，再后經(jīng)過(guò)堿水解而得到植物三醇(在CN1266048中稱為植烷三醇)，該植物三醇由三步合成，操作復(fù)雜，由于用到雙氧水，有爆炸危險(xiǎn)。這種方法的缺點(diǎn)是所得的植物三醇在高溫下很容易分解，并且被具有差不多同樣高沸點(diǎn)的副產(chǎn)物所嚴(yán)重污染，即使在高真空下(大約10-1～10-5毫巴)分餾，例如短程蒸餾和分子蒸餾等也不能制得化妝品用途所要求的純度的植物三醇。撇開(kāi)這種高真空分離方法同時(shí)需要非常高的基本投資和高的運(yùn)行成本這一事實(shí)，該方法在合理的消耗情況下也只能從低揮發(fā)性的混合物中得到純度不夠高的產(chǎn)品。只有借助極其復(fù)雜設(shè)備(即CN1266048的發(fā)明點(diǎn))才能得到高純度，但蒸餾產(chǎn)率極低。
日本專利JP61236737、JP2002-138061和JP2002-128715都是在五氧化二釩等重金屬催化劑作用下，用過(guò)氧酸將異植物醇做成環(huán)氧結(jié)構(gòu)的中間體，再在不同的酸性環(huán)境使之水解雙羥化。這些方法實(shí)際上是兩步反應(yīng)，從反應(yīng)機(jī)理分析，水解反應(yīng)在高溫下才能容易進(jìn)行，但收率較低。后處理要用分子蒸餾或者其他特殊精餾，所需的成本高，且使用了在化妝品工業(yè)中所不希望看到的重金屬催化劑。
德國(guó)專利DE19604723公開(kāi)了一步法合成植物三醇的方法，其用到昂貴的鋨酸物做氧化劑，生產(chǎn)成本高，且鋨酸物是劇毒品，廢水處理必須進(jìn)行大量嚴(yán)格的操作步驟，否則將帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用低價(jià)、低毒的氧化劑一步合成植物三醇的方法，其操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短，純度、收率高，后處理只需用常規(guī)蒸餾，廢水處理簡(jiǎn)單，基本無(wú)污染。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是反應(yīng)步驟為在異植物醇(Isophytol)或植物醇(Phytol)中加入醇類(lèi)溶劑，攪拌混合，接著冷卻至-50℃～50℃，在攪拌下加入氧化劑四氧化釕，反應(yīng)溫度控制在-50℃～50℃，攪拌5～60分鐘，然后進(jìn)行后處理。本發(fā)明一步實(shí)現(xiàn)了雙羥化，減少了反應(yīng)步驟，較大縮短了反應(yīng)時(shí)間，簡(jiǎn)化了操作，降低了植物三醇的生產(chǎn)成本。
所述的植物三醇的一步合成法，氧化劑四氧化釕(RuO4)的制備方法為以加入的異植物醇或植物醇摩爾數(shù)為基數(shù)，在該基數(shù)1.5倍的高碘酸鈉和0.001～0.1倍的三水合三氯化釕中加水，水的體積為前兩者體積的9-11倍，然后在0℃～5℃下攪拌10～30分鐘即可。
所述的植物三醇的一步合成法，后處理過(guò)程如下在反應(yīng)溶液中加還原性鹽攪拌20-40分鐘，減壓蒸餾，所得的蒸餾殘液加有機(jī)溶劑攪拌溶解，然后萃取分離，水層除去，有機(jī)層用去離子水進(jìn)行水洗、減壓蒸餾后即得植物三醇。
所述的植物三醇的一步合成法，還原性鹽為亞硫酸氫鈉、硫化鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉。
所述的植物三醇的一步合成法，有機(jī)溶劑為正己烷、環(huán)己烷、石油醚、乙酸乙酯、醋酸丁酯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯或苯。
所述的植物三醇的一步合成法，醇類(lèi)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇或叔丁醇。
本發(fā)明所述的合成路線如下所示
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)氧化劑四氧化釕價(jià)格低、毒性低，制備簡(jiǎn)單；2)利用此氧化劑一步實(shí)現(xiàn)了雙羥化，簡(jiǎn)化了操作步驟，縮短了反應(yīng)時(shí)間，后處理無(wú)須用分子蒸餾或特殊蒸餾，用常規(guī)蒸餾即可，大大降低了能耗；3)氧化劑回收容易，廢水處理簡(jiǎn)單，基本無(wú)污染；4)反應(yīng)收率高(≥95％)，產(chǎn)品純度好(≥99％)；5)成本低，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在1000ml的三口燒瓶中，加入高碘酸鈉320g，三水合三氯化釕26.2g，600ml水，在0℃～5℃下攪拌30分鐘，即為氧化劑四氧化釕。
在另一3000ml的三口燒瓶中，加入異植物醇300g和2000ml甲醇，在-50℃的乙醇水作冷凍劑的環(huán)境下，將燒瓶中混合澄清溶液攪拌冷凍至-45℃，在攪拌下加入以上新配制的四氧化釕溶液，控制溫度-45℃下，攪拌反應(yīng)60分鐘。
之后，反應(yīng)溶液在攪拌下緩慢加入200g亞硫酸氫鈉，加完后再攪拌30分鐘。減壓蒸去甲醇，所得的蒸餾殘液加入2500ml甲苯，溶解后轉(zhuǎn)移至5000ml分液漏斗中。然后進(jìn)行萃取分離，分去水層，甲苯層用(1000ml×3)的去離子水洗3次。減壓蒸干甲苯，得到植物三醇321.5g，收率95.3％，用氣相色譜檢測(cè)純度為99.1％。
實(shí)施例2在1000ml的三口燒瓶中，加入高碘酸鈉320g，三水合三氯化釕26.2g，600ml水，在0℃～5℃下攪拌30分鐘，即為氧化劑四氧化釕。
在另一3000ml的三口燒瓶中，加入異植物醇300g和2000ml乙醇，在-50℃的乙醇水作冷凍劑的環(huán)境下，將燒瓶中混合澄清溶液攪拌冷凍至-35℃，在攪拌下加入以上新配制的四氧化釕溶液，控制溫度-35℃下，攪拌反應(yīng)40分鐘。
之后，反應(yīng)溶液在攪拌下緩慢加入250g硫代硫酸鈉，加完后再攪拌30分鐘。減壓蒸去大部分乙醇，所得的蒸餾殘液加入2500ml乙酸乙酯，溶解后轉(zhuǎn)移至5000ml分液漏斗中。然后進(jìn)行萃取分離，分去水層，二氯甲烷層用(1000ml×3)的去離子水洗3次。減壓蒸干二氯甲烷，得到植物三醇322.5g，收率95.9％；用氣相色譜檢測(cè)純度為99.0％。
實(shí)施例3在1000ml的三口燒瓶中，加入高碘酸鈉320g，三水合三氯化釕10g，600ml水，在0℃～5℃下攪拌30分鐘，即為氧化劑四氧化釕。
在另一3000ml的三口燒瓶中，加入植物醇300g和2000ml異丙醇，在-30℃的甘油水作冷凍劑的環(huán)境下，將燒瓶中混合澄清溶液攪拌冷凍至-25℃，在攪拌下加入以上新配制的四氧化釕溶液，控制溫度-25℃下，攪拌反應(yīng)20分鐘。
之后，反應(yīng)溶液在攪拌下緩慢加入150g硫化鈉，加完后再攪拌30分鐘。減壓蒸去異丙醇，所得的蒸餾殘液加入2500ml乙酸乙酯，溶解后轉(zhuǎn)移至5000ml分液漏斗中。然后進(jìn)行萃取分離，分去水層，乙酸乙酯層用(1000ml×3)的去離子水洗3次。減壓蒸干乙酸乙酯，得到植物三醇320.3g，收率95.1％；用氣相色譜檢測(cè)純度為99.4％。
實(shí)施例4在1000ml的三口燒瓶中，加入高碘酸鈉320g，三水合三氯化釕2.7g，600ml水，在0℃～5℃下攪拌30分鐘，即為氧化劑四氧化釕。
在另一3000ml的三口燒瓶中，加入異植物醇300g和2000ml叔丁醇，在-20℃的甘油水作冷凍劑的環(huán)境下，將混合澄清溶液攪拌冷凍至-5℃，在攪拌下加入按以上新配制的四氧化釕溶液，控制溫度-5℃～5℃下，攪拌反應(yīng)5分鐘。
之后，反應(yīng)溶液在攪拌下緩慢加入200g亞硫酸鈉，加完后再攪拌30分鐘。減壓蒸去叔丁醇，所得的蒸餾殘液加入2500ml三氯甲烷，攪拌溶解后萃取分離，分去水層，三氯甲烷層用(1000ml×3)的去離子水洗3次。減壓蒸干三氯甲烷，得到植物三醇320.0g，收率95.0％，用氣相色譜檢測(cè)純度為99.5％。
實(shí)施例5在1000ml的三口燒瓶中，加入高碘酸鈉320g，三水合三氯化釕2.7g，600ml水，在0℃～5℃下攪拌30分鐘，即為氧化劑四氧化釕。
在另一3000ml的三口燒瓶中，加入異植物醇300g和2000ml叔丁醇，在-20℃的甘油水作冷凍劑的環(huán)境下，將混合澄清溶液攪拌冷凍至-5℃，在攪拌下加入按以上新配制的四氧化釕溶液，控制溫度-5℃～5℃下，攪拌反應(yīng)5分鐘。
之后，反應(yīng)溶液在攪拌下緩慢加入200g亞硫酸鈉，加完后再攪拌30分鐘。減壓蒸去叔丁醇，所得的蒸餾殘液加入2500ml石油醚，攪拌溶解后萃取分離，分去水層，石油醚層用(1000ml×3)的去離子水洗3次。減壓蒸干石油醚，得到植物三醇321.0g，收率95.4％，用氣相色譜檢測(cè)純度為99.2％。
實(shí)施例6在10L的三口燒瓶中，加入高碘酸鈉3.2kg，三水合三氯化釕27g，6000ml水，在0℃～5℃下攪拌30分鐘，即為氧化劑四氧化釕。
在另一50L的搪玻反應(yīng)釜中，加入植物醇3kg和20L叔丁醇，在夾套中通入-20℃的冰鹽水，將混合澄清溶液攪拌冷凍至-5℃，在攪拌下加入按以上新配制的四氧化釕溶液，控制溫度-5℃～5℃下，攪拌反應(yīng)5分鐘。
之后，反應(yīng)溶液在攪拌下緩慢加入2kg亞硫酸氫鈉，加完后再攪拌30分鐘。減壓蒸去叔丁醇，所得的蒸餾殘液加入30L乙酸乙酯，攪拌溶解后萃取分離，分去水層，乙酸乙酯層用(10L×3)的去離子水洗3次。減壓蒸干乙酸乙酯，得到植物三醇3221g，收率95.1％，用氣相色譜檢測(cè)純度為99.1％。
權(quán)利要求
1.3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是反應(yīng)步驟為在異植物醇或植物醇中加入醇類(lèi)溶劑，攪拌混合，接著冷卻至-50℃～50℃，在攪拌下加入氧化劑四氧化釕，反應(yīng)溫度控制在-50℃～50℃，攪拌5～60分鐘，然后進(jìn)行后處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是所述氧化劑四氧化釕的制備方法為以加入的異植物醇或植物醇摩爾數(shù)為基數(shù)，在該基數(shù)1.5倍的高碘酸鈉和0.001～0.1倍的三水合三氯化釕中加水，水的體積為前兩者體積的9-11倍，然后在0℃～5℃下攪拌10～30分鐘即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是所述的后處理過(guò)程如下在反應(yīng)溶液中加還原性鹽攪拌20-40分鐘，減壓蒸餾，所得的蒸餾殘液加有機(jī)溶劑攪拌溶解，然后萃取分離，水層除去，有機(jī)層用去離子水進(jìn)行水洗、減壓蒸餾。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是所述的還原性鹽為亞硫酸氫鈉、硫化鈉、硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是所述的有機(jī)溶劑為正己烷、環(huán)己烷、石油醚、乙酸乙酯、醋酸丁酯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯或苯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，7，11，15-四甲基-1，2，3-十六烷三醇的一步合成法，其特征是所述的醇類(lèi)溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇或叔丁醇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主要用于化妝品中的化合物植物三醇的制備方法?，F(xiàn)有的制備方法中用到的氧化劑為鋨酸物，其生產(chǎn)成本高且是劇毒品，廢水處理必須進(jìn)行大量嚴(yán)格的操作步驟，否則將帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。本發(fā)明的反應(yīng)步驟為在異植物醇或植物醇中加入醇類(lèi)溶劑，攪拌混合，接著冷卻至－50℃～50℃，在攪拌下加入氧化劑四氧化釕，反應(yīng)溫度控制在－50℃～50℃，攪拌5～60分鐘，然后進(jìn)行后處理。本發(fā)明所用的氧化劑四氧化釕價(jià)格低、毒性低，制備簡(jiǎn)單；后處理用常規(guī)蒸餾即可，大大降低了能耗；氧化劑回收容易，廢水處理簡(jiǎn)單，基本無(wú)污染，反應(yīng)收率高(≥95％)，產(chǎn)品純度好(≥99％)。
文檔編號(hào)C07C31/00GK1566051SQ0314143
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者陳鵬, 呂春雷, 葉偉東 申請(qǐng)人:浙江醫(yī)藥股份有限公司新昌制藥廠