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维生素A及其衍生物是一类重要的药品和饲料添加剂,最常用的维A衍生物是其乙酸酯。目前世界市场维生素A系列产品的年需求量约为一万二千吨到一万五千吨,而国内生产维生素A乙酸酯的厂家仅三家:浙江新和成有限公司、厦门金达威公司和东北制药总厂,总生产能力不到两千吨。目前世界上合成维生素A乙酸酯主要采用三种不同的技术路线:罗氏公司的C14+C6路线、BASF公司开发的C15+C5路线和罗纳-普朗克公司的串联路线。为打破国外对维A产品的技术垄断和市场垄断,开发出有工业价值的全合成路线具有很重要的意义。 本文就维生素A乙酸酯的全合成研究进行了探索性的工作。 本文的主要工作: 以脱氢芳樟醇为起始原料全合成维生素A乙酸酯,主要内容分章介绍如下 第2章,以聚钒有机硅氧烷作催化剂,催化脱氢芳樟醇直接重排为柠檬醛;进而通过Claisen-Schmidt缩合反应制备假紫罗兰酮;最后,用以浓硫酸和冰醋酸以1:1配成的混酸为催化剂,通过成环反应得到β-紫罗兰酮。三步反应制得的β-紫罗兰酮收率可达66.9%。 第3章,由β-紫罗兰酮与氯乙酸甲酯在碱性缩合剂存在下,经Darzens缩合反应合成2位双键十四碳醛,十四碳醛再与偕二膦酸酯经Wittig-Horner反应制得1,3位二双键的十五碳膦酸酯,然后在强碱催化下重排成2,4位二双键的十五碳膦酸酯。由β-紫罗兰酮出发三步总收率为62.6%。在本章中考察了制备偕二瞵酸酯的两种方法:Ⅰ.通过Arbuzow反应(即用亚膦酸三乙酯与二卤代甲烷反应)制备;Ⅱ.通过亚膦酸二乙酯的钠盐与二卤代甲烷反应制备;并进行了对比。 第4章,探索了关键中间体五碳醛的几种制备方法,初步确定了以异戊二烯为原料的工业合成路线,以异戊二烯合成五碳醛的总收率达到50.5%。 第5章,2,4-二双键十五碳膦酸酯与五碳醛经Wittig-Horner反应制备产品维生素A乙酸酯,收率84.8%;粗品含量为205.6万IU,精品含量为276.5万IU。 以脱氢芳樟醇为起始原料算,维生素A乙酸酯总收率为29.1%。 第6章,本文的主要创新点:以未重排的1,3-二双键十五碳膦酸酯与五碳醛摘要经wittig一Homer反应得到产品维生素A乙酸酷,收率87%,粗品含量为2 ro.3万IU,精品含量为273.5万llJ。采用新工艺后维生素A乙酸醋总收率为36.4%。本文的创新工作及意义:1发现了‘种改进的反应方法,可以用未重排的1,3一二双键十五碳麟酸醋直接 与五碳醛反应得到产物维A乙酸酷(见第6章)。新方法减少了步重排反 应,简化了工艺,提高了总收率(由29.1%到36.4%),降低了成本,在维A 衍生物的合成中具有重大意义。这种新方法已申请了中国专利 (CN1363553A)、美国专利(申请号101039,056,己批准授权为发明专利, U.S.P.6,727,381)和德国专利(Ger.offen.DE 10,164,041,[P]2001年,见CA 137: P295 1 16P)。文献中未见用末端双键的磷酸酷衍生物作Winig一Homer反应的 报道,因此本文中所述的新方法对类似的反应(如采用多双键的麟酸酷基化 合物为原料的Witrig一Homer反应等)也具有重要的指导作用。2在生产五碳醛的氧化反应中,推测并初步证实了若干含氮有机物协同络合催 化氧化烯醇的反应机理(见第4章4.3.5.)。认为:Cu(D与烯醇形成络合物: 含氮有机物的引入起到稳定络合物,降低活化能的作用:而TMPO则充当携 氧子起传递氧的作用,并具有选择氧化功能:这种新的方法和理论对类似的 反应(不饱和醇类在络合体系下选择性催化氧化为对应的醛)也具有重要的 指导作用。3在异戊二烯的氯醇化反应中,用次氯酸钙代替次氯酸钠(见第4章4.3.4(2).A, 本方法未见文献报道),使反应系统更加温和,收率由52%提高到88.6%:并 解决了次氯酸钠稳定性差、有效氯含量低的实际问题,具有重要的实用意义。