一种化学合成维生素K₂的方法

摘要

一种化学合成维生素K2的方法，属于有机合成技术领域。本发明以2-甲基-1，4-萘醌和香叶醇为原料，先将2-甲基-1，4-萘醌催化加氢还原成2-甲基-1，4-萘二酚，再与香叶醇进行Fridel-Crafts烷基化反应，最后经氧化反应得产品。本发明具有产品产率高，物资的回收利用率高，生产成本低；生产过程中操作简便，能耗低，有利于环境保护；便于推广应用等特点。本发明可广泛用于工业化规模生产维生素K2，采用本发明合成的维生素K2产品，可广泛用作医药、保健品等的原料。

主权项

一种化学合成维生素K2的方法，其特征在于其具体的步骤如下：(1)催化加氢还原反应以2‑甲基‑1，4‑萘醌为原料，以质量浓度为5％的Pd/C为催化剂，以异丙醚作溶剂，按照2‑甲基‑1，4‑萘醌的摩尔量∶异丙醚的体积∶5％的Pd/C的质量之比为1mol∶4000～6000ml∶15～25g的比例，在带搅拌装置的干燥的回流反应器中，先加入2‑甲基‑1，4‑萘醌和异丙醚并搅拌混合均匀，再通入氮气保护，并加热至反应液开始回流为止，在保持回流的条件下，将氮气切换成氢气至整个反应器内充满氢气为止，然后在搅拌条件下，再加入质量浓度为5％的Pd/C催化剂，继续通氢气进行催化加氢还原反应至反应液的黄色完全褪去而呈无色为止，最后，将无色的反应液冷却至室温，并立即进行过滤，分别收集滤液和滤渣，对收集的滤液，先在70～72℃恒温下蒸馏回收溶剂异丙醚；再将蒸馏后的产物放置于真空干燥器中，在90～100℃下进行真空干燥0.5～1小时；(2)Fridel‑Crafts烷基化反应第(1)步完成后，在带搅拌装置的干燥反应器中，先充满氮气，再按香叶醇的摩尔量∶第(1)步反应制得的2‑甲基‑1，4‑萘二酚的摩尔量∶溶剂异丙醚的体积∶耐水性路易斯酸催化剂，即Sm(OTf)3或Sc(OTf)3的摩尔量之比为1mol∶1～2mol∶4000～6000ml∶0.05～0.2mol的比例，先加入第(1)步制得的2‑甲基‑1，4‑萘二酚和溶剂异丙醚及耐水性路易斯酸催化剂，搅拌混合均匀至第(1)步制得的2‑甲基‑1，4‑萘二酚完全溶解为止，继续通氮气，再在40～60℃恒温和搅拌下，通过滴液装置滴加入香叶醇，进行Fridel‑Crafts烷基化反应3～6小时，然后待反应液在氮气保护下冷却至室温后，用蒸馏水作洗涤剂，按反应液∶蒸馏水的体积之比为1∶0.5～1.5的比例，对反应液进行洗涤，分别收集水层和有机层，对收集的有机层，再按有机层∶蒸馏水的体积之比为1∶0.5～1.5的比例，再次对有机层进行洗涤，再分别收集水层和有机层，如此重复1～2次，最后合并收集的水层，并在105～115℃下进行蒸馏，分别收集蒸馏液和蒸馏后的产物，将蒸馏后的产物放置于真空干燥器中，在180～200℃下真空干燥2～4小时；将最后收集的有机层放置于充满氮气的密闭容器中，再加入无水硫酸钠对其进行干燥0.5～1小时后，再次转入反应器内，在55～65℃，0.03～0.05MPa下进行减压蒸馏，再分别收集蒸馏液和蒸馏后的产物；再将蒸馏后的产物放置于真空干燥器中，再在30～50℃下进行真空干燥0.5～1小时，其中：最后收集的有机层的体积∶无水硫酸钠的质量之比为10ml∶2～5g；(3)氧化反应①制备维生素K2粗品第(2)步完成后，以第(2)步制得的长链氢醌为原料，以三氯化铁为氧化剂，以异丙醚作溶剂，按第(2)步制得的长链氢醌的摩尔量∶三氯化铁的摩尔量∶异丙醚的体积之比为1mol∶1～2mol∶800～1500ml的比例，先将三氯化铁氧化剂加入到溶剂异丙醚中，搅拌至三氯化铁完全溶解为止而制得氧化剂溶液，再在带搅拌装置的干燥的反应器中，加入第(2)步制得的长链氢醌和氧化剂溶液，在搅拌下进行氧化反应2～4小时，然后按氧化反应液∶蒸馏水的体积之比为1∶1～2的比例，加入蒸馏水，并搅拌对氧化反应液进行稀释后，静置分层20～40min，分别收集上层有机层和下层水层；对收集的有机层，按有机层的体积∶无水硫酸钠的质量之比为10ml∶2～5g的比例，加入无水硫酸钠对其进行干燥0.5～1小时，再在55～65℃，0.03～0.05MPa下进行减压蒸馏，分别收集蒸馏液和蒸馏后的产物；②制备维生素K2产品第(3)‑①步完成后，即按第(3)‑①步制得的维生素K2粗品∶正丁醇的体积之比为1∶1～3的比例，先在64～67℃恒温下，加入正丁醇，搅拌至维生素K2粗品完全溶解为止，再静置冷却至28～31℃，然后在28～31℃恒温下，分别收集上层清液和下层油状物，将上层清液再静置冷却至‑2～0℃结晶后，进行过滤，分别收集滤液和滤渣，对收集的滤渣，再按滤渣的质量∶正丁醇的体积之比为1g∶8～12ml的比例，再次在64～67℃恒温下，加入正丁醇，搅拌至滤渣完全溶解为止，再次静置冷却至28～31℃，然后再在28～31℃恒温下，分别收集上层清液和下层油状物，再将上层清液再次静置冷却至‑2～0℃结晶后，再次进行过滤，再分别收集滤液和滤渣，如此重复1～2次，最后收集的滤渣，最后合并各次收集的下层油状物；最后合并各次收集的滤液。