一种(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺的制作方法
一种(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成技术领域，具体讲是属于一种（异）抗坏血酸酯类衍生物的 绿色生产工艺。
【背景技术】
[0002] (异）抗坏血酸酯类衍生物，如L-抗坏血酸脂肪酸酯和D-异抗坏血酸脂肪酸酯系 列等，是一大类以可再生资源为原料的可降解的绿色脂溶性抗氧化剂和表面活性剂，在食 品、医药和精细化工中应用非常广泛。
[0003] 许多抗坏血酸酯类衍生物同时也是重要的药用辅料，其中有些，如L-抗坏血酸布 洛芬酯、L-抗坏血酸双氯芬酸酯和L-抗坏血酸吲哚美辛酯，本身就可作为原料药使用。因 此，研宄和改进（异）抗坏血酸酯类衍生物的生产工艺，实现这些表面活性剂的绿色化，环 境友好化生产，具有非常重要的意义。
[0004] 关于（异）抗坏血酸酯类衍生物的合成，传统的化学合成工艺有酰氯法、浓硫酸催 化法、碱催化法等，这几种工艺在回收产品时都需要用饱和食盐水将产品洗至中性，因此会 产生大量的高COD高含盐废水，不仅会对设备造成腐蚀，而且对环境造成极其严重的污染。
[0005] 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，给环境造成危害，并威胁着人类 的生存。20世纪90年代，有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响 应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。即利用化学的技术和方法，减 少对环境有害的原辅料的应用，并尽可能实现零排放。本发明提供了这样一种绿色合成工 -H- 〇
【发明内容】
[0006] 本专利涉及一种环境友好的，以非水相酶促有机合成结合溶剂结晶法分离纯化的 方式进行的，相对廉价的，高产率的，普遍适用的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工 艺。更为独特的是，它涉及一种经过改进的工艺，这种工艺以有机酸低碳醇酯替代有机酸， 经固定化脂肪酶催化下的酯交换而不是酯化，得到（异）抗坏血酸酯类衍生物，从而避免了 反应过程中水的生成。然后充分利用反应混合物体系在特定结晶溶剂中的不同温度下的溶 解度差异，通过溶解、过滤、结晶、过滤等系列操作，使反应产物与反应混合物体系中其他组 分加以分离，避免了水洗步骤和分离纯化工艺废水的产生，为产品的分离纯化和反应混合 物体系中其他各组分的循环回用提供了简便易行的解决方案。按照本专利进行操作，与此 前的传统方法相比，能够以经济可行的方法分离纯化，并能够使反应混合物体系中的其他 各组分全部循环回用，彻底根除了（异）抗坏血酸酯类衍生物生产过程中的废水产生，实现 了（异）抗坏血酸酯类衍生物生产的环境友好化，并显著改善产率及产品的纯度。以上这 些改进对于（异）抗坏血酸酯类衍生物生产的绿色、可持续与环境友好化而言是至关重要 的。
[0007] 具体来说，首先，我们发现，有机酸低碳醇酯与多元醇（L-抗坏血酸或D-异抗坏血 酸中的一种）进行酶促转酯化过程中所产生的低碳醇，在连续脱除的条件下，不会造成脂 肪酶的失活，且可保证反应能够达到满意的转化率。也就是说，"脂肪酶催化的有机酸低碳 醇酯转酯化"可以达到跟"脂肪酶催化的有机酸酯化"等同的产物合成效果。由此奠定了酶 催化的、无水生成的以有机酸低碳醇酯为原料生产（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产 工艺的基础。
[0008] 其次，我们发现，反应体系在滤除固定化脂肪酶及其它固体，蒸馏脱除反应溶剂 后，会形成一个由单有机酸多元醇酯、多元醇和有机酸低碳醇酯组成的三组分体系固溶 体。在将固溶体的量的0. 5~10倍（w/w)的同种类的有机酸低碳醇酯，作为溶剂，在45~ 100°C，最好是50~80°C，的温度下添加后，可将该固溶体转化为流体，使其得以被输送和 过滤。用作溶剂的有机酸低碳醇酯可循环回用。
[0009] 再次，我们发现，单有机酸多元醇酯在特定结晶溶剂中的溶解度随温度的变化相 当大，相比之下，多元醇和有机酸低碳醇酯在同一结晶溶剂中的溶解度随温度的变化则不 大，多元醇一直很低，有机酸低碳醇酯则一直较高，通过冷洗、热溶、热滤、冷结晶等系列单 元操作，可以有效地将多元醇和有机酸低碳醇酯从反应产物单有机酸多元醇酯中彻底除 去，得到纯度极高的反应产物，同时可以将分离出的剩余反应原料，在脱除结晶溶剂后，循 环回用。由此奠定了分离纯化全过程免除水洗步骤的以有机酸低碳醇酯为原料生产（异） 抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺的基础。
[0010] 我们发现，该工艺对于单有机酸多元醇酯的生产具有普遍适用性，适用于以具有 如式（I)所示结构特征的化合物，可以是其中的一种，也可以是几种的混合物，为原料，生 产各种单有机酸多元醇酯：
[0011]
[0012] R1 = CnH2n+1，η = 1-4
[0013] R2= C7-C21的脂肪烃链，直链的或支链的，饱和的或不饱和的，或具有
[0014] 下列母环结构特征的基团，其对映体、外消旋混合物或非对映异构体
[0015]
[0016] 适用的多元醇可以是L-抗坏血酸，也可以是D-异抗坏血酸。适用的反应溶剂可 以是叔丁醇，也可以是叔戊醇、丙酮或其中的几种的混合物。适用的结晶溶剂可以是乙酸乙 酯，也可以是乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚或其中的几种的混合物。酯交换应 当在温度为30~100°C，压力为0. 0001~3. 5MPa的条件下进行，酯交换反应体系的组成应 当为有机酸低碳醇酯：多元醇=1:0. 5~50 (摩尔比），固定化脂肪酶的添加量应当为有机 酸低碳醇酯的投料量的〇. 1~15% (w/w)，反应溶剂的用量应当为2-10L/kg有机酸低碳醇 酯。反应溶剂的蒸馏回收应当在温度为30~80 °C，压力为0.0 OOlMPa~常压的条件下进 行。向固溶体中加入有机酸低碳醇酯的量应当为固溶体的量的〇. 5~10倍（w/w)。有机酸 低碳醇酯的添加以及随后的过滤应当在45~KKTC，最好是50~80°C，的温度下进行。用 冷的结晶溶剂洗涤所述的滤饼时加入的冷结晶溶剂的量应当为所述滤饼的量的5~20倍 (w/v)。洗涤应当在0~KTC，最好是4~8°C，的温度下进行。用热的结晶溶剂溶解所述 的单有机酸多元醇酯粗品时加入的热结晶溶剂的量应当为所述单有机酸多元醇酯粗品的 量的5~20倍（w/v)。溶解以及随后的过滤应当在30~100°C，最好是50~80°C，的温度 下进行。向所述的溶液中添加结晶溶剂时加入的结晶溶剂的量应当为所述溶液的量的〇~ 5倍（v/v)。结晶以及随后的过滤、洗涤应当在0~10°C，最好是4~8°C，的温度下进行。 干燥应当在温度为30~80°C，压力为0.0 OOlMPa~常压的条件下进行。
[0017] 本发明中所提及的所有重要参数全部最优化后原料的转化率和产品的得率均可 达到90%以上。产品的纯度可提高至99% (色谱纯度）以上。
[0018] 本发明中所使用的溶剂回收技术基本沿用传统方法。
【具体实施方式】
[0019] 下面的实例将具体说明本发明的操作方法，但不能作为对本发明的限定。
[0020] 实施例1，L-抗坏血酸硬脂酸酯的制备
[0021] 取250mL三口圆底烧瓶，加入29.8g(0.1mol)硬脂酸甲酯，17.6g L-抗坏血酸， 1. 49g固定化脂肪酶，150mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 06MPa下反应12hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 250ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收瓶 中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入30g 硬脂酸甲酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与硬脂酸甲酯液体混合后形成一种浆状 物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到13. 3g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶 剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0022] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用140ml温度为4°C的冷乙酸乙酯分数次洗涤滤饼，得 到L-抗坏血酸硬脂酸酯粗产品。将此粗产品溶于70ml温度为55°C的热乙酸乙酯中，并趁 热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏血酸构成， 与洗涤液合并，一道回收、脱除乙酸乙酯，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结 晶。
[0023] 向滤液中再加入70ml乙酸乙醋，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经抽 滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸硬脂酸酯白色结晶4. 85g，经液相-质谱联用检验， 产品纯度达到了 99%。
[0024] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0025] 实施例2, L-抗坏血酸棕榈酸酯的制备
[0026] 取500mL三口圆底烧瓶，加入28.4g(0.1mol)棕榈酸乙酯，17.6g L-抗坏血酸， 2. 84g固定化脂肪酶，284mL叔戊醇，搅拌，水浴加热，在60°C，0. 04MPa下反应6hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 500ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65 °C，0.0 OOlMPa下旋蒸回收叔戊醇至回收瓶 中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入20g 棕榈酸乙酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与棕榈酸乙酯液体混合后形成一种浆状 物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到12. 5g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶 剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0027] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用125ml温度为4°C的冷乙酸乙酯分数次洗涤滤饼，得 到L-抗坏血酸棕榈酸酯粗产品。将此粗产品溶于62ml温度为55°C的热乙酸乙酯中，并趁 热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏血酸构成， 与洗涤液合并，一道回收、脱除乙酸乙酯，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结 晶。
[0028] 向滤液中再加入63ml乙酸乙酯，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经抽 滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸棕榈酸酯白色结晶4. 58g，经液相-质谱联用检验， 产品纯度达到了 99%。
[0029] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0030] 实施例3, D-异抗坏血酸豆蔻酸酯的制备
[0031] 取IOOmL三口圆底烧瓶，加入24. 2g(0.1mol)豆蔻酸甲酯，17. 6g D-异抗坏血酸， 〇. 7g固定化脂肪酶，50mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在50°C，0. 04MPa下反应12hrs。反应结 束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的异抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后倾 入一 100mL的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0. 000IMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收瓶中 不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入15g 豆蔻酸甲酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与豆蔻酸甲酯液体混合后形成一种浆状 物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到9. 4g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶 剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0032] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用100mL温度为4°C的冷乙醚分数次洗涤滤饼，得到异 抗坏血酸豆蔻酸酯粗产品。将此粗产品溶于60ml温度为35°C的乙醚中，并在此温度下过 滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由异抗坏血酸构成，与洗 涤液混合后一道回收、脱除乙醚，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结晶。
[0033] 向滤液中再加入50ml乙醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经过滤、 洗涤、干燥后，得到干燥异抗坏血酸豆蔻酸酯白色结晶4. 2g，经液相-质谱联用检验，产品 纯度达到了 99%。
[0034] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0035] 实施例4, D-异抗坏血酸单月桂酸酯的制备
[0036] 取IOOmL三口圆底烧瓶，加入22. 8g(0.1mol)月桂酸乙酯，17. 6g D-异抗坏血酸， 〇. 3g固定化脂肪酶，50mL丙酮，搅拌，水浴加热，在50°C，0. 08MPa下反应48hrs。反应结束 后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的失水山梨醇固体和固定化脂肪酶，然后倾入 一 100mL的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上45°C，0.0 OOlMPa下旋蒸回收丙酮至回收瓶中不再 有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入15g月桂酸 乙酯，置50°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与豆蔻酸甲酯液体混合后形成一种浆状物，趁 热对该浆状物进行抽滤，得到8. 4g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶剂循环 回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0037] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用100mL温度为4°C的冷异丙醚分数次洗涤滤饼，得到 失水山梨醇单月桂酸酯粗产品。将此粗产品溶于60ml温度为55°C的异丙醚中，并在此温度 下过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由失水山梨醇构成， 与洗涤液混合后一道回收、脱除异丙醚，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结 晶。
[0038] 向滤液中再加入40ml异丙醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经过 滤、洗涤、干燥后，得到干燥失水山梨醇单月桂酸酯白色结晶4. 0g，经液相-质谱联用检验， 产品纯度达到了 99%。
[0039] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0040] 实施例5, L-抗坏血酸布洛芬酯的制备
[0041] 取250mL三口圆底烧瓶，加入26.2g(0.1mol)布洛芬正丁酯，17.6g L-抗坏血酸， 3. 5g固定化脂肪酶，120mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 04MPa下反应48hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 250ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收瓶 中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入16g 布洛芬正丁酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与布洛芬正丁酯液体混合后形成一种 浆状物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到10. 5g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物 的溶剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0042] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用150ml温度为4°C的冷甲基叔丁基醚分数次洗涤滤 饼，得到L-抗坏血酸布洛芬酯粗产品。将此粗产品溶于75ml温度为55°C的热甲基叔丁基 醚中，并趁热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏 血酸构成，与洗涤液混合后一道回收、脱除甲基叔丁基醚，然后作为反应原料循环回用。滤 液做下一步的结晶。
[0043] 向滤液中再加入75ml甲基叔丁基醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶 经过滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸布洛芬酯白色结晶5. 0g，经液相-质谱联用检 验，产品纯度达到了 99%。
[0044] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0045] 实施例6, L-抗坏血酸氟比洛芬酯的制备
[0046] 取500mL三口圆底烧瓶，加入28.6g(0.1mol)氟比洛芬异丙醋，17.6g L-抗坏血 酸，4. 29g固定化脂肪酶，280mL叔戊醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 03MPa下反应48hrs。反 应结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然 后倾入一 500ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔戊醇至回收 瓶中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入 60g氟比洛芬异丙酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与氟比洛芬异丙酯液体混合后 形成一种浆状物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到12g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态 混合物的溶剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0047] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用130ml温度为4°C的冷甲基叔戊基醚分数次洗涤滤 饼，得到L-抗坏血酸氟比洛芬酯粗产品。将此粗产品溶于65ml温度为55°C的热甲基叔戊 基醚中，并趁热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗 坏血酸构成，与洗涤液混合后一道回收、脱除甲基叔丁基醚，然后作为反应原料循环回用。 滤液做下一步的结晶。
[0048] 向滤液中再加入6 5ml甲基叔戊基醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶 经过滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸氟比洛芬酯白色结晶5. 5g，经液相-质谱联用 检验，产品纯度达到了 99%。
[0049] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0050] 实施例7, L-抗坏血酸大豆脂肪酸酯的制备
[0051] 取5000mL三口圆底烧瓶，加入1000ml(870g)大豆脂肪酸甲酯，150g L-抗坏血酸， 50g固定化脂肪酶，3500mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 06MPa下反应12hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 5000ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收 瓶中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入 1000 ml大豆脂肪酸甲酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与大豆脂肪酸甲酯液体混 合后形成一种浆状物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到330g滤饼。滤液作为反应底物或化 解固态混合物的溶剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0052] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用3600ml温度为4°C的冷乙酸乙酯分数次洗涤滤饼， 得到L-抗坏血酸大豆脂肪酸酯粗产品。将此粗产品溶于1800ml温度为55°C的热乙酸乙酯 中，并趁热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏血 酸构成，与洗涤液合并，一道回收、脱除乙酸乙酯，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一 步的结晶。
[0053] 向滤液中再加入1800ml乙酸乙酯，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经 抽滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸大豆脂肪酸酯白色结晶148. 5g。
[0054] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0055] 实施例8, L-抗坏血酸椰油脂肪酸酯的制备
[0056] 用椰油脂肪酸甲酯取代大豆脂肪酸甲醋，按照与实施例7相同的操作进行。结果 得到干燥L-抗坏血酸椰油脂肪酸酯白色结晶145g。
[0057] 实施例9, L-抗坏血酸猪油脂肪酸酯的制备
[0058] 用猪油脂肪酸甲酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结果 得到干燥L-抗坏血酸猪油脂肪酸酯白色结晶150g。
[0059] 实施例10, L-抗坏血酸鱼油脂肪酸酯的制备
[0060] 用鱼油脂肪酸乙酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结果 得到干燥L-抗坏血酸鱼油脂肪酸酯白色结晶152g。
[0061] 实施例11，L-抗坏血酸棉籽油脂肪酸酯的制备
[0062] 用棉籽油脂肪酸乙酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结 果得到干燥L-抗坏血酸棉籽油脂肪酸酯白色结晶149. 5g。
[0063] 实施例12, L-抗坏血酸棕榈油脂肪酸酯的制备
[0064] 用棕榈油脂肪酸甲酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结 果得到干燥L-抗坏血酸棕榈油脂肪酸酯白色结晶153g。
【主权项】
1. 一种（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺。该工艺由下列步骤组成： 1) 制备一混合物。该混合物由⑴有机酸低碳醇醋，（ii)多元醇，（iii)固定化脂肪 酶和（iv)反应溶剂组成； 2) 让混合物中的有机酸低碳醇酯和多元醇进行酯交换，生成相应的单有机酸多元醇酯 和低碳醇。低碳醇经连续不断的蒸发离开反应体系； 3) 反应终止后，滤除固定化脂肪酶等反应体系中的固体，蒸馏回收反应溶剂，得到一个 由生成的单有机酸多元醇酯、剩余的有机酸低碳醇酯和多元醇组成的固溶体； 4) 向固溶体中加入同种类的有机酸低碳醇酯使之恢复流动性，并过滤，将其分离为主 要由有机酸低碳醇酯构成的滤液和主要由单有机酸多元醇酯构成的滤饼。滤液循环回用； 5) 用冷的结晶溶剂洗涤所得到的滤饼，除去残留的有机酸低碳醇酯，得到单有机酸多 元醇酯粗品。洗涤液在回收结晶溶剂后循环回用； 6) 用热的结晶溶剂溶解所得到的单有机酸多元醇酯粗品并趁热过滤除去不溶性多元 醇固体残渣，得到单有机酸多元醇酯溶液。残渣在回收结晶溶剂后循环回用； 7) 向所得到的溶液中添加结晶溶剂，然后冷却、静置结晶； 8) 结晶经过滤、洗涤、干燥，即得到单有机酸多元醇酯纯品。滤液、洗涤液以及干燥过程 中回收的结晶溶剂均循环回用。2. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的有机酸低碳醇酯是具有如式（I)所示结构特征的化合物，可以是其中的一种，也可以是 几种的混合物： Rl = CnH2n+1, η = 1-4 R2= C7-C21的脂肪烃链，直链的或支链的，饱和的或不饱和的，或具有 下列母环结构特征的基团，其对映体、外消旋混合物或非对映异构体3. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的多元醇可以是L-抗坏血酸，也可以是D-异抗坏血酸。4. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的反应溶剂可以是叔丁醇，也可以是叔戊醇、丙酮或其中的几种的混合物。5. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的结晶溶剂可以是乙酸乙酯，也可以是乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚或其中 的几种的混合物。6. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 酯交换在温度为30~100°C，压力为0.0 OOl~3. 5MPa的条件下进行，酯交换反应体系的组 成为有机酸低碳醇酯：多元醇=1:0. 5~50 (摩尔比），固定化脂肪酶的添加量为有机酸低 碳醇酯的投料量的〇. 1~15% (w/w)，反应溶剂的用量为2-10L/kg有机酸低碳醇酯。反应 溶剂的蒸馏回收在温度为30~80°C，压力为0.0 OOlMPa~常压的条件下进行。7. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于向所 述的固溶体中加入有机酸低碳醇酯的量为固溶体的量的0. 5~10倍（w/w)。有机酸低碳醇 酯的添加以及随后的过滤在45~100°C，最好是50~80°C，的温度下进行。8. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于用冷 的结晶溶剂洗涤所述的滤饼时加入的冷结晶溶剂的量为所述滤饼的量的5~20倍（w/v)。 洗涤在0~10°C，最好是4~8°C，的温度下进行。9. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于用热 的结晶溶剂溶解所述的单有机酸多元醇酯粗品时加入的热结晶溶剂的量为所述单有机酸 多元醇酯粗品的量的5~20倍（w/v)。溶解以及随后的过滤在30~100°C，最好是50~ 80°C，的温度下进行。10. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于向 所述的溶液中添加结晶溶剂时加入的结晶溶剂的量为所述溶液的量的〇~5倍（v/v)。结 晶以及随后的过滤、洗涤在〇~l〇°C，最好是4~8°C，的温度下进行。干燥在温度为30~ 80°C，压力为0· OOOlMPa~常压的条件下进行。
【专利摘要】本发明属有机合成技术领域，具体涉及一种(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺。本工艺适用于L-抗坏血酸或D-异抗坏血酸的单有机酸酯类衍生物，尤其是布洛芬类非甾体抗炎药的L-抗坏血酸酯、L-抗坏血酸脂肪酸酯和D-异抗坏血酸脂肪酸酯，的生产。它提供了一种普遍适用的(异)抗坏血酸单有机酸酯的清洁生产工艺，通过对反应混合物中各组分在结晶溶剂中的溶解度差异的运用，联用固溶体破解技术，确保了反应产物与过剩反应原料等其余杂质的彻底分离，并解决了相关各物料的循环回用问题，可在免水洗、零排放的前提下获得高纯产品，并可使原料转化率、产品收率均大幅提高，生产成本大幅度降低，在食品、医药和精细化工等领域具有广阔的应用前景。
【IPC分类】C12P17/04, C07D307/58
【公开号】CN104894179
【申请号】CN201510295696
【发明人】汤鲁宏, 徐惠芬, 冯玉舟
【申请人】江南大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月2日
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成技术领域，具体讲是属于一种（异）抗坏血酸酯类衍生物的 绿色生产工艺。
【背景技术】
[0002] (异）抗坏血酸酯类衍生物，如L-抗坏血酸脂肪酸酯和D-异抗坏血酸脂肪酸酯系 列等，是一大类以可再生资源为原料的可降解的绿色脂溶性抗氧化剂和表面活性剂，在食 品、医药和精细化工中应用非常广泛。
[0003] 许多抗坏血酸酯类衍生物同时也是重要的药用辅料，其中有些，如L-抗坏血酸布 洛芬酯、L-抗坏血酸双氯芬酸酯和L-抗坏血酸吲哚美辛酯，本身就可作为原料药使用。因 此，研宄和改进（异）抗坏血酸酯类衍生物的生产工艺，实现这些表面活性剂的绿色化，环 境友好化生产，具有非常重要的意义。
[0004] 关于（异）抗坏血酸酯类衍生物的合成，传统的化学合成工艺有酰氯法、浓硫酸催 化法、碱催化法等，这几种工艺在回收产品时都需要用饱和食盐水将产品洗至中性，因此会 产生大量的高COD高含盐废水，不仅会对设备造成腐蚀，而且对环境造成极其严重的污染。
[0005] 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，给环境造成危害，并威胁着人类 的生存。20世纪90年代，有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响 应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。即利用化学的技术和方法，减 少对环境有害的原辅料的应用，并尽可能实现零排放。本发明提供了这样一种绿色合成工 -H- 〇
【发明内容】
[0006] 本专利涉及一种环境友好的，以非水相酶促有机合成结合溶剂结晶法分离纯化的 方式进行的，相对廉价的，高产率的，普遍适用的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工 艺。更为独特的是，它涉及一种经过改进的工艺，这种工艺以有机酸低碳醇酯替代有机酸， 经固定化脂肪酶催化下的酯交换而不是酯化，得到（异）抗坏血酸酯类衍生物，从而避免了 反应过程中水的生成。然后充分利用反应混合物体系在特定结晶溶剂中的不同温度下的溶 解度差异，通过溶解、过滤、结晶、过滤等系列操作，使反应产物与反应混合物体系中其他组 分加以分离，避免了水洗步骤和分离纯化工艺废水的产生，为产品的分离纯化和反应混合 物体系中其他各组分的循环回用提供了简便易行的解决方案。按照本专利进行操作，与此 前的传统方法相比，能够以经济可行的方法分离纯化，并能够使反应混合物体系中的其他 各组分全部循环回用，彻底根除了（异）抗坏血酸酯类衍生物生产过程中的废水产生，实现 了（异）抗坏血酸酯类衍生物生产的环境友好化，并显著改善产率及产品的纯度。以上这 些改进对于（异）抗坏血酸酯类衍生物生产的绿色、可持续与环境友好化而言是至关重要 的。
[0007] 具体来说，首先，我们发现，有机酸低碳醇酯与多元醇（L-抗坏血酸或D-异抗坏血 酸中的一种）进行酶促转酯化过程中所产生的低碳醇，在连续脱除的条件下，不会造成脂 肪酶的失活，且可保证反应能够达到满意的转化率。也就是说，"脂肪酶催化的有机酸低碳 醇酯转酯化"可以达到跟"脂肪酶催化的有机酸酯化"等同的产物合成效果。由此奠定了酶 催化的、无水生成的以有机酸低碳醇酯为原料生产（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产 工艺的基础。
[0008] 其次，我们发现，反应体系在滤除固定化脂肪酶及其它固体，蒸馏脱除反应溶剂 后，会形成一个由单有机酸多元醇酯、多元醇和有机酸低碳醇酯组成的三组分体系固溶 体。在将固溶体的量的0. 5~10倍（w/w)的同种类的有机酸低碳醇酯，作为溶剂，在45~ 100°C，最好是50~80°C，的温度下添加后，可将该固溶体转化为流体，使其得以被输送和 过滤。用作溶剂的有机酸低碳醇酯可循环回用。
[0009] 再次，我们发现，单有机酸多元醇酯在特定结晶溶剂中的溶解度随温度的变化相 当大，相比之下，多元醇和有机酸低碳醇酯在同一结晶溶剂中的溶解度随温度的变化则不 大，多元醇一直很低，有机酸低碳醇酯则一直较高，通过冷洗、热溶、热滤、冷结晶等系列单 元操作，可以有效地将多元醇和有机酸低碳醇酯从反应产物单有机酸多元醇酯中彻底除 去，得到纯度极高的反应产物，同时可以将分离出的剩余反应原料，在脱除结晶溶剂后，循 环回用。由此奠定了分离纯化全过程免除水洗步骤的以有机酸低碳醇酯为原料生产（异） 抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺的基础。
[0010] 我们发现，该工艺对于单有机酸多元醇酯的生产具有普遍适用性，适用于以具有 如式（I)所示结构特征的化合物，可以是其中的一种，也可以是几种的混合物，为原料，生 产各种单有机酸多元醇酯：
[0011]
[0012] R1 = CnH2n+1，η = 1-4
[0013] R2= C7-C21的脂肪烃链，直链的或支链的，饱和的或不饱和的，或具有
[0014] 下列母环结构特征的基团，其对映体、外消旋混合物或非对映异构体
[0015]
[0016] 适用的多元醇可以是L-抗坏血酸，也可以是D-异抗坏血酸。适用的反应溶剂可 以是叔丁醇，也可以是叔戊醇、丙酮或其中的几种的混合物。适用的结晶溶剂可以是乙酸乙 酯，也可以是乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚或其中的几种的混合物。酯交换应 当在温度为30~100°C，压力为0. 0001~3. 5MPa的条件下进行，酯交换反应体系的组成应 当为有机酸低碳醇酯：多元醇=1:0. 5~50 (摩尔比），固定化脂肪酶的添加量应当为有机 酸低碳醇酯的投料量的〇. 1~15% (w/w)，反应溶剂的用量应当为2-10L/kg有机酸低碳醇 酯。反应溶剂的蒸馏回收应当在温度为30~80 °C，压力为0.0 OOlMPa~常压的条件下进 行。向固溶体中加入有机酸低碳醇酯的量应当为固溶体的量的〇. 5~10倍（w/w)。有机酸 低碳醇酯的添加以及随后的过滤应当在45~KKTC，最好是50~80°C，的温度下进行。用 冷的结晶溶剂洗涤所述的滤饼时加入的冷结晶溶剂的量应当为所述滤饼的量的5~20倍 (w/v)。洗涤应当在0~KTC，最好是4~8°C，的温度下进行。用热的结晶溶剂溶解所述 的单有机酸多元醇酯粗品时加入的热结晶溶剂的量应当为所述单有机酸多元醇酯粗品的 量的5~20倍（w/v)。溶解以及随后的过滤应当在30~100°C，最好是50~80°C，的温度 下进行。向所述的溶液中添加结晶溶剂时加入的结晶溶剂的量应当为所述溶液的量的〇~ 5倍（v/v)。结晶以及随后的过滤、洗涤应当在0~10°C，最好是4~8°C，的温度下进行。 干燥应当在温度为30~80°C，压力为0.0 OOlMPa~常压的条件下进行。
[0017] 本发明中所提及的所有重要参数全部最优化后原料的转化率和产品的得率均可 达到90%以上。产品的纯度可提高至99% (色谱纯度）以上。
[0018] 本发明中所使用的溶剂回收技术基本沿用传统方法。
【具体实施方式】
[0019] 下面的实例将具体说明本发明的操作方法，但不能作为对本发明的限定。
[0020] 实施例1，L-抗坏血酸硬脂酸酯的制备
[0021] 取250mL三口圆底烧瓶，加入29.8g(0.1mol)硬脂酸甲酯，17.6g L-抗坏血酸， 1. 49g固定化脂肪酶，150mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 06MPa下反应12hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 250ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收瓶 中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入30g 硬脂酸甲酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与硬脂酸甲酯液体混合后形成一种浆状 物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到13. 3g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶 剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0022] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用140ml温度为4°C的冷乙酸乙酯分数次洗涤滤饼，得 到L-抗坏血酸硬脂酸酯粗产品。将此粗产品溶于70ml温度为55°C的热乙酸乙酯中，并趁 热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏血酸构成， 与洗涤液合并，一道回收、脱除乙酸乙酯，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结 晶。
[0023] 向滤液中再加入70ml乙酸乙醋，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经抽 滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸硬脂酸酯白色结晶4. 85g，经液相-质谱联用检验， 产品纯度达到了 99%。
[0024] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0025] 实施例2, L-抗坏血酸棕榈酸酯的制备
[0026] 取500mL三口圆底烧瓶，加入28.4g(0.1mol)棕榈酸乙酯，17.6g L-抗坏血酸， 2. 84g固定化脂肪酶，284mL叔戊醇，搅拌，水浴加热，在60°C，0. 04MPa下反应6hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 500ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65 °C，0.0 OOlMPa下旋蒸回收叔戊醇至回收瓶 中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入20g 棕榈酸乙酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与棕榈酸乙酯液体混合后形成一种浆状 物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到12. 5g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶 剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0027] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用125ml温度为4°C的冷乙酸乙酯分数次洗涤滤饼，得 到L-抗坏血酸棕榈酸酯粗产品。将此粗产品溶于62ml温度为55°C的热乙酸乙酯中，并趁 热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏血酸构成， 与洗涤液合并，一道回收、脱除乙酸乙酯，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结 晶。
[0028] 向滤液中再加入63ml乙酸乙酯，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经抽 滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸棕榈酸酯白色结晶4. 58g，经液相-质谱联用检验， 产品纯度达到了 99%。
[0029] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0030] 实施例3, D-异抗坏血酸豆蔻酸酯的制备
[0031] 取IOOmL三口圆底烧瓶，加入24. 2g(0.1mol)豆蔻酸甲酯，17. 6g D-异抗坏血酸， 〇. 7g固定化脂肪酶，50mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在50°C，0. 04MPa下反应12hrs。反应结 束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的异抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后倾 入一 100mL的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0. 000IMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收瓶中 不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入15g 豆蔻酸甲酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与豆蔻酸甲酯液体混合后形成一种浆状 物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到9. 4g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶 剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0032] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用100mL温度为4°C的冷乙醚分数次洗涤滤饼，得到异 抗坏血酸豆蔻酸酯粗产品。将此粗产品溶于60ml温度为35°C的乙醚中，并在此温度下过 滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由异抗坏血酸构成，与洗 涤液混合后一道回收、脱除乙醚，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结晶。
[0033] 向滤液中再加入50ml乙醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经过滤、 洗涤、干燥后，得到干燥异抗坏血酸豆蔻酸酯白色结晶4. 2g，经液相-质谱联用检验，产品 纯度达到了 99%。
[0034] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0035] 实施例4, D-异抗坏血酸单月桂酸酯的制备
[0036] 取IOOmL三口圆底烧瓶，加入22. 8g(0.1mol)月桂酸乙酯，17. 6g D-异抗坏血酸， 〇. 3g固定化脂肪酶，50mL丙酮，搅拌，水浴加热，在50°C，0. 08MPa下反应48hrs。反应结束 后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的失水山梨醇固体和固定化脂肪酶，然后倾入 一 100mL的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上45°C，0.0 OOlMPa下旋蒸回收丙酮至回收瓶中不再 有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入15g月桂酸 乙酯，置50°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与豆蔻酸甲酯液体混合后形成一种浆状物，趁 热对该浆状物进行抽滤，得到8. 4g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物的溶剂循环 回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0037] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用100mL温度为4°C的冷异丙醚分数次洗涤滤饼，得到 失水山梨醇单月桂酸酯粗产品。将此粗产品溶于60ml温度为55°C的异丙醚中，并在此温度 下过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由失水山梨醇构成， 与洗涤液混合后一道回收、脱除异丙醚，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一步的结 晶。
[0038] 向滤液中再加入40ml异丙醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经过 滤、洗涤、干燥后，得到干燥失水山梨醇单月桂酸酯白色结晶4. 0g，经液相-质谱联用检验， 产品纯度达到了 99%。
[0039] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0040] 实施例5, L-抗坏血酸布洛芬酯的制备
[0041] 取250mL三口圆底烧瓶，加入26.2g(0.1mol)布洛芬正丁酯，17.6g L-抗坏血酸， 3. 5g固定化脂肪酶，120mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 04MPa下反应48hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 250ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收瓶 中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入16g 布洛芬正丁酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与布洛芬正丁酯液体混合后形成一种 浆状物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到10. 5g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态混合物 的溶剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0042] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用150ml温度为4°C的冷甲基叔丁基醚分数次洗涤滤 饼，得到L-抗坏血酸布洛芬酯粗产品。将此粗产品溶于75ml温度为55°C的热甲基叔丁基 醚中，并趁热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏 血酸构成，与洗涤液混合后一道回收、脱除甲基叔丁基醚，然后作为反应原料循环回用。滤 液做下一步的结晶。
[0043] 向滤液中再加入75ml甲基叔丁基醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶 经过滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸布洛芬酯白色结晶5. 0g，经液相-质谱联用检 验，产品纯度达到了 99%。
[0044] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0045] 实施例6, L-抗坏血酸氟比洛芬酯的制备
[0046] 取500mL三口圆底烧瓶，加入28.6g(0.1mol)氟比洛芬异丙醋，17.6g L-抗坏血 酸，4. 29g固定化脂肪酶，280mL叔戊醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 03MPa下反应48hrs。反 应结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然 后倾入一 500ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔戊醇至回收 瓶中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入 60g氟比洛芬异丙酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与氟比洛芬异丙酯液体混合后 形成一种浆状物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到12g滤饼。滤液作为反应底物或化解固态 混合物的溶剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0047] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用130ml温度为4°C的冷甲基叔戊基醚分数次洗涤滤 饼，得到L-抗坏血酸氟比洛芬酯粗产品。将此粗产品溶于65ml温度为55°C的热甲基叔戊 基醚中，并趁热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗 坏血酸构成，与洗涤液混合后一道回收、脱除甲基叔丁基醚，然后作为反应原料循环回用。 滤液做下一步的结晶。
[0048] 向滤液中再加入6 5ml甲基叔戊基醚，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶 经过滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸氟比洛芬酯白色结晶5. 5g，经液相-质谱联用 检验，产品纯度达到了 99%。
[0049] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0050] 实施例7, L-抗坏血酸大豆脂肪酸酯的制备
[0051] 取5000mL三口圆底烧瓶，加入1000ml(870g)大豆脂肪酸甲酯，150g L-抗坏血酸， 50g固定化脂肪酶，3500mL叔丁醇，搅拌，水浴加热，在55°C，0. 06MPa下反应12hrs。反应 结束后，将反应混合物滤除仍未溶解在反应液中的L-抗坏血酸固体和固定化脂肪酶，然后 倾入一 5000ml的圆底烧瓶中，置旋转蒸发仪上65°C，0.0 OlMPa下旋蒸回收叔丁醇至回收 瓶中不再有溶剂滴下，然后再继续旋蒸2hrs，得到一固态混合物。向该固态混合物中加入 1000 ml大豆脂肪酸甲酯，置65°C水浴上搅拌、加热，固态混合物与大豆脂肪酸甲酯液体混 合后形成一种浆状物，趁热对该浆状物进行抽滤，得到330g滤饼。滤液作为反应底物或化 解固态混合物的溶剂循环回用，滤饼做进一步的分离提纯。
[0052] 将滤饼置冰箱中放冷，然后用3600ml温度为4°C的冷乙酸乙酯分数次洗涤滤饼， 得到L-抗坏血酸大豆脂肪酸酯粗产品。将此粗产品溶于1800ml温度为55°C的热乙酸乙酯 中，并趁热过滤，滤除不溶性杂质，得到澄清透明的无色滤液。不溶性杂质主要由L-抗坏血 酸构成，与洗涤液合并，一道回收、脱除乙酸乙酯，然后作为反应原料循环回用。滤液做下一 步的结晶。
[0053] 向滤液中再加入1800ml乙酸乙酯，然后置4°C下放置过夜，得到针状结晶。结晶经 抽滤、洗涤、干燥后，得到干燥L-抗坏血酸大豆脂肪酸酯白色结晶148. 5g。
[0054] 结晶母液作为滤饼的洗涤溶液循环回用。
[0055] 实施例8, L-抗坏血酸椰油脂肪酸酯的制备
[0056] 用椰油脂肪酸甲酯取代大豆脂肪酸甲醋，按照与实施例7相同的操作进行。结果 得到干燥L-抗坏血酸椰油脂肪酸酯白色结晶145g。
[0057] 实施例9, L-抗坏血酸猪油脂肪酸酯的制备
[0058] 用猪油脂肪酸甲酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结果 得到干燥L-抗坏血酸猪油脂肪酸酯白色结晶150g。
[0059] 实施例10, L-抗坏血酸鱼油脂肪酸酯的制备
[0060] 用鱼油脂肪酸乙酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结果 得到干燥L-抗坏血酸鱼油脂肪酸酯白色结晶152g。
[0061] 实施例11，L-抗坏血酸棉籽油脂肪酸酯的制备
[0062] 用棉籽油脂肪酸乙酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结 果得到干燥L-抗坏血酸棉籽油脂肪酸酯白色结晶149. 5g。
[0063] 实施例12, L-抗坏血酸棕榈油脂肪酸酯的制备
[0064] 用棕榈油脂肪酸甲酯取代大豆脂肪酸甲酯，按照与实施例7相同的操作进行。结 果得到干燥L-抗坏血酸棕榈油脂肪酸酯白色结晶153g。
【主权项】
1. 一种（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺。该工艺由下列步骤组成： 1) 制备一混合物。该混合物由⑴有机酸低碳醇醋，（ii)多元醇，（iii)固定化脂肪 酶和（iv)反应溶剂组成； 2) 让混合物中的有机酸低碳醇酯和多元醇进行酯交换，生成相应的单有机酸多元醇酯 和低碳醇。低碳醇经连续不断的蒸发离开反应体系； 3) 反应终止后，滤除固定化脂肪酶等反应体系中的固体，蒸馏回收反应溶剂，得到一个 由生成的单有机酸多元醇酯、剩余的有机酸低碳醇酯和多元醇组成的固溶体； 4) 向固溶体中加入同种类的有机酸低碳醇酯使之恢复流动性，并过滤，将其分离为主 要由有机酸低碳醇酯构成的滤液和主要由单有机酸多元醇酯构成的滤饼。滤液循环回用； 5) 用冷的结晶溶剂洗涤所得到的滤饼，除去残留的有机酸低碳醇酯，得到单有机酸多 元醇酯粗品。洗涤液在回收结晶溶剂后循环回用； 6) 用热的结晶溶剂溶解所得到的单有机酸多元醇酯粗品并趁热过滤除去不溶性多元 醇固体残渣，得到单有机酸多元醇酯溶液。残渣在回收结晶溶剂后循环回用； 7) 向所得到的溶液中添加结晶溶剂，然后冷却、静置结晶； 8) 结晶经过滤、洗涤、干燥，即得到单有机酸多元醇酯纯品。滤液、洗涤液以及干燥过程 中回收的结晶溶剂均循环回用。2. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的有机酸低碳醇酯是具有如式（I)所示结构特征的化合物，可以是其中的一种，也可以是 几种的混合物： Rl = CnH2n+1, η = 1-4 R2= C7-C21的脂肪烃链，直链的或支链的，饱和的或不饱和的，或具有 下列母环结构特征的基团，其对映体、外消旋混合物或非对映异构体3. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的多元醇可以是L-抗坏血酸，也可以是D-异抗坏血酸。4. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的反应溶剂可以是叔丁醇，也可以是叔戊醇、丙酮或其中的几种的混合物。5. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 的结晶溶剂可以是乙酸乙酯，也可以是乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚或其中 的几种的混合物。6. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于所述 酯交换在温度为30~100°C，压力为0.0 OOl~3. 5MPa的条件下进行，酯交换反应体系的组 成为有机酸低碳醇酯：多元醇=1:0. 5~50 (摩尔比），固定化脂肪酶的添加量为有机酸低 碳醇酯的投料量的〇. 1~15% (w/w)，反应溶剂的用量为2-10L/kg有机酸低碳醇酯。反应 溶剂的蒸馏回收在温度为30~80°C，压力为0.0 OOlMPa~常压的条件下进行。7. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于向所 述的固溶体中加入有机酸低碳醇酯的量为固溶体的量的0. 5~10倍（w/w)。有机酸低碳醇 酯的添加以及随后的过滤在45~100°C，最好是50~80°C，的温度下进行。8. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于用冷 的结晶溶剂洗涤所述的滤饼时加入的冷结晶溶剂的量为所述滤饼的量的5~20倍（w/v)。 洗涤在0~10°C，最好是4~8°C，的温度下进行。9. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于用热 的结晶溶剂溶解所述的单有机酸多元醇酯粗品时加入的热结晶溶剂的量为所述单有机酸 多元醇酯粗品的量的5~20倍（w/v)。溶解以及随后的过滤在30~100°C，最好是50~ 80°C，的温度下进行。10. 如权利要求1所述的（异）抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺，其特征在于向 所述的溶液中添加结晶溶剂时加入的结晶溶剂的量为所述溶液的量的〇~5倍（v/v)。结 晶以及随后的过滤、洗涤在〇~l〇°C，最好是4~8°C，的温度下进行。干燥在温度为30~ 80°C，压力为0· OOOlMPa~常压的条件下进行。
【专利摘要】本发明属有机合成技术领域，具体涉及一种(异)抗坏血酸酯类衍生物的绿色生产工艺。本工艺适用于L-抗坏血酸或D-异抗坏血酸的单有机酸酯类衍生物，尤其是布洛芬类非甾体抗炎药的L-抗坏血酸酯、L-抗坏血酸脂肪酸酯和D-异抗坏血酸脂肪酸酯，的生产。它提供了一种普遍适用的(异)抗坏血酸单有机酸酯的清洁生产工艺，通过对反应混合物中各组分在结晶溶剂中的溶解度差异的运用，联用固溶体破解技术，确保了反应产物与过剩反应原料等其余杂质的彻底分离，并解决了相关各物料的循环回用问题，可在免水洗、零排放的前提下获得高纯产品，并可使原料转化率、产品收率均大幅提高，生产成本大幅度降低，在食品、医药和精细化工等领域具有广阔的应用前景。
【IPC分类】C12P17/04, C07D307/58
【公开号】CN104894179
【申请号】CN201510295696
【发明人】汤鲁宏, 徐惠芬, 冯玉舟
【申请人】江南大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月2日
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