用氯代芳磺酸型樹脂催化水解斯替夫苷制備異甜菊醇的制作方法
【專利說(shuō)明】用氯代芳橫酸型樹脂催化水解斯替夫音制備異甜菊醇 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化合物的化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及用氯代芳賴 酸型樹脂填充床連續(xù)催化水解斯替夫巧，采用分步降溫循環(huán)的方式及時(shí)移除產(chǎn)物從而加快 反應(yīng)來(lái)制備異甜菊醇的方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 斯替夫巧（St)來(lái)源于甜菊提取物，高純斯替夫巧是甜菊提取物精制萊巷迪巧 A(RA)的副產(chǎn)品。甜葉菊提取物除了含有大量斯替夫巧（40%-80%，各公司產(chǎn)品不同），還 含有萊巷迪巧A(RA)和萊巷迪巧C(RC)。異甜菊醇具有抗高血壓、降血糖、抑制腫瘤等活性， 還具有抗炎、保護(hù)也肌、膜島素增敏等作用。異甜菊醇的制備主要有酸催化[1-2]和酶催化 水解斯替夫巧兩種途徑巧]。酶催化水解對(duì)酶的選擇要求較高，且成本較高；無(wú)機(jī)酸催化水 解產(chǎn)物一般為甜菊醇和異甜菊醇的混合物[1]，且容易造成污染環(huán)境和腐蝕設(shè)備。
[0003] 普通的酸型離子交換大孔樹脂和無(wú)機(jī)酸催化的結(jié)果是相同的，因此需要篩選出酸 性、極性和分子排阻與本發(fā)明涉及反應(yīng)的原料、中間體和產(chǎn)物所需要求非常一致的樹脂。需 要足夠的酸強(qiáng)度將反應(yīng)往深度進(jìn)行，需要適中的分子排阻特性讓樹脂的孔徑接納原料和中 間體分子而大于產(chǎn)物分子弱化其物理包容，需要恰當(dāng)?shù)臉O性使原料和中間體在樹脂上的保 留時(shí)間大于產(chǎn)品的。該些也是普通酸催化不能達(dá)到的。
[0004] 本發(fā)明經(jīng)過大量篩選包括自行合成，最終所用的氯代芳賴酸型離子交換大孔樹 脂是W弱極性溶劑為致孔劑合成的苯己帰-二己帰苯共聚體為骨架，經(jīng)氯化、賴化制得的 C102大孔陽(yáng)離子交換樹脂，該樹脂原用于在絕熱反應(yīng)器中作為壬帰與苯酷的烷基化反應(yīng)催 化劑[4]。苯環(huán)上氯取代使得樹脂的酸性和極性更強(qiáng)，由于原料和水解產(chǎn)物的極性和分子大 小的差異，強(qiáng)極性有利于斯替夫巧和水解中間產(chǎn)物的保留，而該樹脂獨(dú)特的孔徑及孔徑窄 分布也有助于捕獲斯替夫巧、RA和RCW及中間體甜菊醇，并釋放水解產(chǎn)物異甜菊醇。采用 填充床式反應(yīng)裝置可W連續(xù)地將斯替夫巧催化水解成異甜菊醇，利用原料和水解產(chǎn)物的 溶解度差異，采用分步降溫循環(huán)的方式有利于及時(shí)移除產(chǎn)物并加快反應(yīng)。
[0005] 氯代芳賴酸型離子交換大孔樹脂催化斯替夫巧水解的反應(yīng)方程式示意如下：
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用氯代芳磺酸型樹脂催化水解斯替夫苷制備異甜菊醇，其特征在于該方法的步驟如 下：將一定濃度的斯替夫苷溶液在加料釜中于設(shè)定反應(yīng)溫度下（80-95°C )預(yù)熱0. 5小時(shí)； 然后將此預(yù)熱溶液以恒定的流速通過裝有氯代芳磺酸型離子交換大孔樹脂催化劑的填充 柱，填充柱夾套用外循環(huán)水加熱以便將其反應(yīng)溫度控制在設(shè)定溫度，所述斯替夫苷溶液的 體積是所述填充柱的體積的10-15倍；流出液隨后進(jìn)入低溫儲(chǔ)罐中，低溫儲(chǔ)罐中儲(chǔ)有0. 1 倍填充柱體積的溶劑，溶劑組成和上述斯替夫苷溶液所用溶劑相同；產(chǎn)物異甜菊醇迅速在 低溫儲(chǔ)罐中析出，上層流出液再打入和反應(yīng)溫度相同的預(yù)熱釜中預(yù)熱0.5小時(shí)后補(bǔ)入加料 釜中，開始反應(yīng)3小時(shí)后用高壓液相外標(biāo)法分析并計(jì)算上述儲(chǔ)罐中流出液中斯替夫苷的含 量；如此循環(huán)，直至斯替夫苷的含量不再下降時(shí)，開始收集并合并析出的粗異甜菊醇，流出 液可用于下一輪反應(yīng)的溶劑；異甜菊醇的產(chǎn)率可達(dá)95%以上，所得到的粗異甜菊醇用45°C 熱水洗滌3次后，再經(jīng)過兩次重結(jié)晶后純度可達(dá)到98%以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述斯替夫苷來(lái)源于甜菊提取物，其純度 在70% -100%以內(nèi)，優(yōu)選95%以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述斯替夫苷的起始濃度為10_150g/L。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述斯替夫苷溶液，其溶劑為水或DMF質(zhì)量 濃度不高于10%的DMF水溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述預(yù)熱后的斯替夫苷溶液以2-6mL/h的 速度通過所述的催化劑填充柱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所選用的氯代芳磺酸型離子交換大孔樹脂 催化劑是氯代苯乙烯系氯代芳磺酸型離子交換大孔樹脂，其交換容量不低于4. 6mmol/g，是 按照文獻(xiàn)【4】所述步驟制備得到的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的低溫儲(chǔ)罐的溫度為0_25°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的粗異甜菊醇的重結(jié)晶溶劑是水，結(jié) 晶溫度為10-25 °C。
【專利摘要】用氯代芳磺酸型樹脂催化水解斯替夫苷制備異甜菊醇，屬于有機(jī)化合物的有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明用氯代芳磺酸型離子交換大孔樹脂填充床連續(xù)催化水解斯替夫苷制備異甜菊醇，采用分步降溫循環(huán)的方式及時(shí)移除產(chǎn)物并加快反應(yīng)。本發(fā)明提供的方法具有產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、催化劑穩(wěn)定性能好等優(yōu)點(diǎn)。所用強(qiáng)氯代芳磺酸型離子交換大孔樹脂在重復(fù)使用10次后，仍保持97％的催化活性。異甜菊醇的產(chǎn)率可達(dá)95％以上，經(jīng)過簡(jiǎn)單重結(jié)晶后純度可達(dá)98％以上。
【IPC分類】C07C51-373, C07C62-24
【公開號(hào)】CN104829448
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410044613
【發(fā)明人】夏詠梅, 劉廣智, 張宗英, 方圓, 孫志東
【申請(qǐng)人】南京海杰亞生物科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年2月7日