本發(fā)明涉及精細化工領域,特別涉及一種7-去氫膽固醇的生產方法。
背景技術:
維生素D3(Vitamin D3)又名膽鈣化醇,是一種無色晶體,熔點84-85℃。它是一種脂溶性物質,不溶于水,能溶于醇、醚、丙酮、氯仿、植物油等溶劑中。維生素D3在潮濕空氣中易氧化失活,在中性及堿性溶液中則能耐高溫和氧化,因此,應儲存在氮氣、無光與無酸的冷環(huán)境中。
維生素存在于人和大多數(shù)動物組織中。人體皮膚內含有其前體去氫膽固醇,在日光或紫外線照射下可轉變?yōu)榫S生素,魚肝油、肝、魚子、奶油、乳汁、蛋黃等食物中也含有豐富的維生素。維生素D3是人類、動物正常生長和繁殖必不可少的一種物質,也是維生素D中生物代謝率最高的一種活性形式。當維生素D3依次在肝臟和腎臟內轉化為活化維生素D3后,具有調控鈣、磷代謝,調節(jié)細胞分化以及調節(jié)免疫系統(tǒng)的作用。人體缺乏維生素D3時,吸收鈣、磷的能力降低,鈣、磷不能在骨組織中沉積,甚至還會溶解骨鹽,阻礙骨格的耗化。兒童缺乏會得狗僂病,成人則得骨軟化病。維生素D3常被用作藥物和食品添加劑,由于其高效和低毒的治療指數(shù),活化維生素D3及其同系物可用作治療繼發(fā)性甲狀旁腺功能尤進,骨質疏松癥、牛皮癖、腎衰竭等疾病的藥物。
工業(yè)上,維生素D3通常通過光化學反應合成,其合成過程一般從7-去氫膽固醇出發(fā),7-去氫膽固醇作為生成維生素D3的重要前體,其生產方法及純度尤為重要。目前國內外生產7-去氫膽固醇的工藝均采用醋酐法,氧化法,腙化法,去腙化法。該方法存在的主要問題是由于膽固醇是從羊毛脂或腦干中提取得到,會含有許多副產物?,F(xiàn)有工藝均采用溴素,副反應多,質量差。而且需要增加許多步驟以除去溴化副產物,因此原有工藝的實際生產步驟繁多,造成生產工藝十分復雜,不宜操作,設備投資大,效率很低。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足,提供一種7-去氫膽固醇的生產方法。該生產方法具有工藝合理、反應條件溫和,選擇性高,操作簡單,環(huán)境友好,生產成本低的優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了以下技術方案:
一種7一去氫膽固醇的生產方法,包括以下步驟:
S1將膽固醇和苯甲酰氯溶于溶劑中,進行?;磻玫侥懝檀急郊姿狨?;
S2將所述膽固醇苯甲酸酯和1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲溶于溶劑中,然后加入引發(fā)劑,進行腙化反應,得到7-溴代膽固醇苯甲酸酯;
S3將所述7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶溶于乙醇中,進行脫腙反應,得到7-去氫膽固醇苯甲酸脂;
S4將所述7-去氫膽固醇苯甲酸脂加入氫氧化鈉溶液中,進行皂化水解反應,得到7-去氫膽固醇。
進一步地,上述步驟S1還包括制備所述苯甲酰氯的步驟,具體為將苯甲酸加入反應釜中,加熱熔融,于140~150℃通入光氣進行反應,反應終點時溫度為-2~-3℃,隨后減壓蒸餾得到苯甲酰氯。
進一步地,上述步驟S1中所述膽固醇和所述苯甲酰氯的摩爾比為1∶5~5∶1。
進一步地,上述步驟S1中?;磻臏囟葹?0~60℃,?;磻獣r間為60~120分鐘。
進一步地,上述步驟S2包括將膽固醇苯甲酸酯和四氯化碳加入反應釜中,通氮氣保護,攪拌升溫至60~70℃,分次加入1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲,加入偶氮二異丁腈做引發(fā)劑,反應4~6小時,冷卻后進行分離提純得到7-溴代膽固醇苯甲酸酯。
進一步地,上述膽固醇苯甲酸酯和1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲的摩爾比為1∶3~3∶1,偶氮二異丁腈的加入量為膽固醇苯甲酸酯和1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲總量的1~3%。
進一步地,上述步驟S3包括將7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶溶于乙醇中,于50~60℃的溫度下反應2~4小時,得到7-去氫膽固醇苯甲酸脂。
進一步地,上述7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶的摩爾比為1∶3~3∶1。
進一步地,上述步驟S4包括將7-去氫膽固醇苯甲酸脂和乙醇加入氫氧化鈉溶液中,攪拌升溫至40~60℃,反應1~2小時,隨后進行分離提純得到7-去氫膽固醇。
進一步地,上述氫氧化鈉溶液的質量分數(shù)為20~50%,所述7-去氫膽固醇苯甲酸脂和氫氧化鈉溶液的質量比為1∶20~1∶3。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提供的7-去氫膽固醇的生產方法選用1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲(DBDMH)作為溴代試劑,與現(xiàn)有技術常用的溴化試劑NBS相比,1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲(DBDMH)具有含溴量更高,結構更穩(wěn)定,廉價易得,且低毒(遠小于NBS)等優(yōu)點,極大地提高了最終7-去氫膽固醇的收率及純度。而且該生產方法采用了苯甲酰氯酯化法,生產工藝簡單,易于操作,設備投資小。
具體實施方式
下面結合試驗例及具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本發(fā)明內容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種7-去氫膽固醇的生產方法,依次進行如下步驟:
S1首先制備苯甲酰氯,將50kg苯甲酸加入反應釜中,加熱熔融,于140℃通入光氣進行反應,反應終點時溫度為-3℃,隨后減壓蒸餾得到苯甲酰氯。
在150mL吡啶中,加入20g的膽固醇,于50℃的溫度下滴加10g苯甲酰氯(約30分鐘滴完),滴加結束后于繼續(xù)反應40min,得到19.1g膽固醇苯甲酸酯。
S2將膽固醇苯甲酸酯和50ml四氯化碳加入三口燒瓶中,通氮氣保護,攪拌升溫至65℃,分次加入2.6g1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲,加入0.2g偶氮二異丁腈做引發(fā)劑,反應5小時,冷卻后進行分離提純得到7-溴代膽固醇苯甲酸酯。
S3將7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶按摩爾比1∶1加入乙醇中攪拌溶解,于60℃的溫度下反應3小時,得到7-去氫膽固醇苯甲酸脂。
S4將18g7-去氫膽固醇苯甲酸脂和乙醇加入100g質量分數(shù)為30%的氫氧化鈉溶液中,攪拌升溫至50℃,反應2小時,隨后進行分離提純得到7-去氫膽固醇,產品純度為98%。
實施例2
一種7-去氫膽固醇的生產方法,依次進行如下步驟:
S1首先制備苯甲酰氯,將40kg苯甲酸加入反應釜中,加熱熔融,于140℃通入光氣進行反應,反應終點時溫度為-2℃,隨后減壓蒸餾得到苯甲酰氯。
在130mL吡啶中,加入15g的膽固醇,于55℃的溫度下滴加10g苯甲酰氯(約30分鐘滴完),滴加結束后于繼續(xù)反應40min,得到20.3g膽固醇苯甲酸酯。
S2將膽固醇苯甲酸酯和45ml四氯化碳加入三口燒瓶中,通氮氣保護,攪拌升溫至70℃,分次加入3.6g1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲,加入0.25g偶氮二異丁腈做引發(fā)劑,反應4小時,冷卻后進行分離提純得到7-溴代膽固醇苯甲酸酯。
S3將7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶按摩爾比1∶1加入乙醇中攪拌溶解,于60℃的溫度下反應3小時,得到7-去氫膽固醇苯甲酸脂。
S4將15g7-去氫膽固醇苯甲酸脂和乙醇加入120g質量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液中,攪拌升溫至45℃,反應2小時,隨后進行分離提純得到7-去氫膽固醇,產品純度為97.9%。
實施例3
一種7-去氫膽固醇的生產方法,依次進行如下步驟:
S1首先制備苯甲酰氯,將30kg苯甲酸加入反應釜中,加熱熔融,于145℃通入光氣進行反應,反應終點時溫度為-2℃,隨后減壓蒸餾得到苯甲酰氯。
在120mL吡啶中,加入15g的膽固醇,于55℃的溫度下滴加9g苯甲酰氯(約30分鐘滴完),滴加結束后于繼續(xù)反應60min,得到21.5g膽固醇苯甲酸酯。
S2將膽固醇苯甲酸酯和45ml四氯化碳加入三口燒瓶中,通氮氣保護,攪拌升溫至60℃,分次加入5.6g1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲,加入0.3g偶氮二異丁腈做引發(fā)劑,反應4小時,冷卻后進行分離提純得到7-溴代膽固醇苯甲酸酯。
S3將7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶按摩爾比1∶2加入乙醇中攪拌溶解,于60℃的溫度下反應3小時,得到7-去氫膽固醇苯甲酸脂。
S4將20g7-去氫膽固醇苯甲酸脂和乙醇加入150g質量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液中,攪拌升溫至45℃,反應2小時,隨后進行分離提純得到7-去氫膽固醇,產品純度為96.9%。
實施例4
一種7-去氫膽固醇的生產方法,依次進行如下步驟:
S1首先制備苯甲酰氯,將30kg苯甲酸加入反應釜中,加熱熔融,于145℃通入光氣進行反應,反應終點時溫度為-2℃,隨后減壓蒸餾得到苯甲酰氯。
在120mL吡啶中,加入15g的膽固醇,于55℃的溫度下滴加9g苯甲酰氯(約30分鐘滴完),滴加結束后于繼續(xù)反應60min,得到21.5g膽固醇苯甲酸酯。
S2將膽固醇苯甲酸酯和45ml四氯化碳加入三口燒瓶中,通氮氣保護,攪拌升溫至60℃,分次加入7.6g1,3-二溴-5,5-二甲基乙內酰脲,加入0.4g偶氮二異丁腈做引發(fā)劑,反應4小時,冷卻后進行分離提純得到7-溴代膽固醇苯甲酸酯。
S3將7-溴代膽固醇苯甲酸酯和吡啶按摩爾比1∶5加入乙醇中攪拌溶解,于60℃的溫度下反應3小時,得到7-去氫膽固醇苯甲酸脂。
S4將20g7-去氫膽固醇苯甲酸脂和乙醇加入150g質量分數(shù)為20%的氫氧化鈉溶液中,攪拌升溫至45℃,反應2小時,隨后進行分離提純得到7-去氫膽固醇,產品純度為96.9%。