[發明專利]一種β-羥基-β-甲基丁酸鈣的制備方法

在審

• 申請號: 202010264860.1
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111410605A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 劉亞明
• 申請（專利權）人: 蘇州永健生物醫藥有限公司
• 主分類號: C07C51/41
• 分類號: C07C51/41;C07C59/01;C07D303/48;C07D301/02
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務所(普通合伙) 32345
• 代理人: 呂明霞

本發明公開了一種β?羥基?β?甲基丁酸鈣的制備方法，包括如下步驟：S1)縮合反應：將氯乙酸乙酯和丙酮加入溶劑中，滴加堿溶液，制得3,3?二甲基環氧乙烷?2?羧酸乙酯溶液；S2)水解反應：將堿的水溶液加入3,3?二甲基環氧乙烷?2?羧酸乙酯的溶液，酸化制得3,3?二甲基環氧乙烷?2?羧酸；S3)氫化反應：將3,3?二甲基環氧乙烷?2?羧酸加入Pt/C醇體系中，加氫制得β?羥基?β?甲基丁酸；S4)成鹽反應：在β?羥基?β?甲基丁酸的有機溶液中加入水、鈣鹽和催化劑反應，然后經過濾、打漿、烘干后制得成品β?羥基?β?甲基丁酸鈣，本發明制備方法工藝簡單，易操作，環保無污染，鈣試劑安全無殘留，成本低廉，操作安全，易于工業規模化生產，轉化率高，產品質量好。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，尤其涉及一種β-羥基-β-甲基丁酸鈣的制備方法。

背景技術

β-羥基-β-甲基丁酸鈣，簡稱HMB-Ca，廣泛存在于柑橘類水果、某些蔬菜如花椰菜、豆科類植物如紫苜蓿以及某些魚類海產品，由于HMB性質活潑，一般情況下采用合成法將其轉化成鈣鹽-β-羥基-β-甲基丁酸鈣(HMB-Ca)。HMB-Ca可用于促進動物肌肉生長，增強哺乳動物的免疫能力，降低人體內膽固醇和低密度脂蛋白水平以減少冠心病和心血管疾病的發生，還能幫助人體補充鈣，增強人體固氮能力，維持體內蛋白質水平，因此應用十分廣泛，可作為食品添加劑，膳食添加劑嗎，減肥食品添加劑等添加到飲料類、乳制品、可可制品、巧克力制品以及糖果、烘焙食品、特殊膳食食品中。

HMB-Ca現有公開的制備方法多采用4-甲基-4羥基-2-戊酮(雙丙酮醇)與氧化劑反應，酸化制得β-羥基-β-甲基丁酸，然后與鈣試劑成鹽得到HMB-Ca，其合成步驟如下反應式所示，

其工藝具有如下缺點：1.氧化反應中氧化劑帶來的廢水量大；2.氧化會產生危險的過氧化產物，無法避免，只能在后處理時用試紙檢測，存在主觀判斷，容易產生隱藏風險；3.成鹽所用鈣試劑，多為氫氧化鈣，或氧化鈣生成的氫氧化鈣，氫氧化鈣屬于強堿，有腐蝕性和刺激性，在水中存在一定的溶解度，所以在水溶液中有部分溶解和部分不溶解，無法完全與產品分離，造成產品作為食品添加劑存在質量風險；或用碳酸鈣，碳酸鈣不溶于水，沒有腐蝕性、刺激性，但是單獨使用碳酸鈣成鹽會由于基本不溶于水造成反應進行徹底，從而降低收率，提高了成本，經濟性不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種β-羥基-β-甲基丁酸鈣的制備方法，以解決上述背景技術中所提出的問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種β-羥基-β-甲基丁酸鈣的制備方法，包括如下步驟：

S1)縮合反應：將氯乙酸乙酯和丙酮加入溶劑中，滴加堿溶液，制得3,3-二甲基環氧乙烷-2-羧酸乙酯溶液，反應溫度為-5℃-10℃，反應時間為0.5-5h；

S2)水解反應：將堿的水溶液加入3,3-二甲基環氧乙烷-2-羧酸乙酯的溶液，酸化制得3,3-二甲基環氧乙烷-2-羧酸，反應溫度為0-100℃，反應時間為1-5h；

S3)氫化反應：將3,3-二甲基環氧乙烷-2-羧酸加入Pt/C醇體系中，在20-80℃下加氫制得β-羥基-β-甲基丁酸，加氫壓力為0-5Mpa，反應時間為0.5-24h；

S4)成鹽反應：在β-羥基-β-甲基丁酸的有機溶液中加入水、鈣鹽和催化劑，在10-100℃下反應，反應時間為0.5-24h，然后經過濾、打漿、烘干后制得成品β-羥基-β-甲基丁酸鈣。

作為進一步的優化，S1中丙酮與氯乙酸乙酯的摩爾比為(1-1.5):1。

作為進一步的優化，S1中溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、DMF中的一種或幾種，溶劑與氯乙酸乙酯的重量比為(1-10):1。