[發明專利]一種由β-胡蘿卜素制備角黃素的方法

有效

• 申請號: 201811397451.8
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109369484B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 劉英瑞;宋明焱;孫犀璨;張濤;呂英東;郭勁資;朱龍龍;林龍;李莉;宋軍偉;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C403/24
• 分類號: C07C403/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種β?胡蘿卜素一步氧化制備角黃素的合成新方法。該方法以β?胡蘿卜素為起始原料，以環糊精類化合物為相轉移催化劑，在銅化合物和氨基酸的催化下，采用分子氧為氧化劑，一步氧化制備得到角黃素。該條路線反應選擇性高，工藝簡單，便于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種一步氧化法制備角黃素的合成方法，具體地說是一種由β-胡蘿卜素制備角黃素的方法。

背景技術

角黃素又稱斑蝥黃、斑螯黃嘌呤、β-胡蘿卜素-4,4’-二酮、加麗素紅，結構與β-胡蘿卜素相似，不同的是角黃素的環己烯環上有一個羰基。角黃素于1984年被FDA/WHO批準列入食品添加劑。角黃素的淬滅活性氧的活性和清除自由基能力是β-胡蘿卜素的兩倍，維生素E的五十倍，在水產養殖、飼料添加劑、食品著色劑和醫藥行業有著廣泛的應用。

1980年，Joachim Paust(US4212827)等人報道了氧化β-胡蘿卜素制備角黃素的方法。該方法是在催化劑存在下用氯酸鹽或溴酸鹽來氧化β-胡蘿卜素，缺點是反應時間過長，引發較困難，工藝不穩定，使用較多的碘化物。

2000年，森俊樹(CN1277191)等人用堿金屬氯酸鹽或溴酸鹽氧化β-胡蘿卜素，添加的催化劑為鹵化碘、碘或金屬碘化物。所用的鹵化碘包括氯化碘、三氯化碘、溴化碘和三溴化碘，鹵化碘可以單一種類使用或以多種混合使用。

2001年，Quesnel(EP1253131)研究報道用H₂O₂作氧化劑，I₂為催化劑，選氯仿或氯苯為溶劑，室溫條件下，產率可達40％。

Toshiki Mori(US6313352)等人在Joachim Paust(US4212827)的基礎上進行了較好的改進，改進之后反應時間大大縮短。制備過程為：a)將β-胡蘿卜素溶于二氯甲烷，將氯酸鹽或溴酸鹽的水溶液加于燒瓶中；b)加鹵化碘或碘；c)加碘化鉀或碘化鈉。角黃素的產率達76％，缺點是用到的鹵化碘不穩定，而且具有特殊的毒性和揮發性。

2003年，G·C·施勒默爾(CN1417207)發明的方法是用亞硫酸、亞硫酸氫鹽或酸式亞硫酸鹽和溴酸鹽相結合產生的次溴酸作氧化劑，使得角黃素獲得很好的產量，同時明顯地縮短了反應時間。該方法的缺點是生成的次溴酸不穩定，難以放大生產。

2003年，Dubner Frank(EP1371642)等人報道氧化劑NaClO溶液適合β-胡蘿卜素氧化制備角黃素，I₂為催化劑，該方法反應產率達71％。吳世林(CN1793098)等人發明用酸控制pH值為2-5的氧化劑水溶液，在200-800W的燈光照射條件下氧化β-胡蘿卜素制備斑蝥黃。

2008年，皮士卿(CN101633633)等人發明的β-胡蘿卜素氧化制備角黃素方法是H₂O₂作催化劑，氧化劑為堿金屬氯酸鹽或溴酸鹽。該方法反應產率達78％，缺點為雙氧水為易爆化學品，使用時存在安全隱患。

基于以上現有技術中存在的缺陷，需要尋求一種新的角黃素制備方法，通過更加安全方便的催化方法并適用于工業化生產角黃素。

發明內容

本發明的目的在于提出了一條全新的一步氧化合成角黃素的方法。不用碘或鹵化碘為催化劑，在銅化合物和氨基酸的催化下，以環糊精為相轉移催化劑，用分子氧將β-胡蘿卜素高效的氧化。該條工藝路線反應選擇性好，操作簡便、易于工業化生產。

為達到以上發明目的，本發明的技術方案如下：

一種由β-胡蘿卜素制備角黃素的方法，將β-胡蘿卜素溶于有機溶劑，以分子氧為氧化劑，在銅化合物和氨基酸的催化下，環糊精為相轉移催化劑，一步合成制備得到角黃素。

反應方程式如下：

反應機理為：