一種維生素K₃的生產方法

2023-10-31 21:52:17 1

專利名稱：一種維生素K3的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種維生素K:i的生產方法，特別涉及一種在新的溶劑體系中合成維生 素K3 (亞硫酸氫鈉甲萘醌)的方法。
技術背景1 、維生素K3化學名稱為亞硫酸氫鈉甲萘醌(sodium menadione sulfate， MSB )，穩定型維生素K3為甲萘醌亞硫酸氫煙醯胺(MNB)，屬維生素類藥物，為生物活性物 質，主要用於飼料添加劑領域，在醫學、化妝品、保健品和工業上也有廣泛的應用。 MSB是以2-甲基-l， 4-萘醌為原料，與亞硫酸氫鈉進行加成反應合成的。長期以來，在維生素K3的生產和科研領域，研究人員關注的是如何合成工藝難度 較大的中間體2-甲基-1, 4-萘醌上，而對上述反應和與之配套的精製工藝研究比較少。 迄今，工業生產中一般採用如下方法生產MSB:2、現有技術方法 1)加成配料比2-甲基-l， 4-萘醌(kg):亞硫酸氫鈉(kg):乙醇(kg):水(kg)-l:0.7:4:l將2-甲基-l， 4-萘醌投入反應釜，按以上配比加入亞硫酸氫鈉和水，攪拌均勻，控 制溫度不超過40'C，加入1/2量的乙醇使反應完全。取反應物少許滴入水中，若能完 全溶解即到達反應終點；再加l/2量的乙醇，攪拌30分鐘，冷卻結晶至10。C以下，過濾，抽乾，結晶用少量乙醇洗滌，得MSB粗品。 2)精製MSB粗品加4倍乙醇、少量亞硫酸氫鈉及適量活性炭，在70。C以下溶解，趁熱過 濾，溶液冷至l(TC以下，結晶，過濾，結晶用少量乙醇洗滌，於7(TC以下乾燥，得 MSB。3、用上述方法生產MSB,存在如下缺點1) MSB對2-甲基-l， 4-萘醌的摩爾收率不大於50%。2) 產品純度只能達到94%。3) 乙醇對MSB的消耗高達1.5:1。4) 大量蒸餾乙醇造成生產的高能耗，每噸MSB耗煤近8噸。5) 有近50%的2-甲基-1， 4-萘醌轉化為沒有任何用途的焦油，從而造成環境汙染。6) 反應母液和精製母液中殘存部分MSB，難回收利用，造成了資源的浪費。發明內容本發明為了克服以下技術的不足，提供一種維生素K:,的生產方法，採用一種新的 溶劑體系，可有效地縮短反應時間、提高產品的收率及純度，具有乙醇和能源消耗低、設備投資少、環境有好、能有效回收利用殘存在反應母液和精製母液中的MSB製備維 生素K3 (甲萘醌亞硫酸氫煙醯胺，MNB)等特點。 本發明維生素K3的生產方法，其方法歩驟如下(1) 將2-甲基-l， 4-萘醌和亞硫酸氫鈉，加入溶劑中，加熱攪拌，進行加成反應; 所述的溶劑為水，2-甲基-l， 4-萘醌(kg):亞硫酸氫鈉(kg):溶劑(L)^1: 0.7 1.2: 2.0~4;(2) 加成反應後的反應物冷凍至l(TC以下，離心分離，得MSB粗品；(3) MSB粗品中加入乙醇、活性炭和亞硫酸氫鈉，加熱溶解，趁熱過濾，濾液 冷凍至1(TC以下，離心分離，結晶乾燥，得MSB精品。上述本發明維生素fc的生產方法，優選的所述歩驟(1)中的加成反應母液或/ 和所述的步驟(3)中的精製母液，與濃鹽酸和煙醯胺混合，進行反應，反應結束，冷 凍至0。C，離心分離，得MNB粗品；所述的加成反應母液或/和精製母液(折合成MSB 計算)煙醯胺濃鹽酸的摩爾比為l: 1.20~1.25: 2.55~2.60。上述本發明維生素K3的生產方法，優選的所述步驟(1)中的加成反應母液，全 部或部分替代溶劑進行下次的加成反應；所述的2-甲基-l， 4-萘醌(kg):亞硫酸氫鈉 (kg):溶劑(L"1: 0.8 0.95: 2.5 4。更優選的所述的加成反應母液替換溶劑的次數為 4-5次。上述本發明維生素K3的生產方法，優選的所述歩驟(3)中，離心分離後的精製母液，全部或部分替代乙醇進行下次的精製。更優選的所述精製母液替代乙醇的次數為4 5次。上述本發明維生素fc的生產方法，優選的所述步驟(1)中，2-甲基-l， 4-萘醌 (kg):亞硫酸氫鈉(kg):溶劑(L):1: 0.8 0.95: 2.0 2.5;所述步驟(1)中加成反應的 溫度為40~50°C，反應時間為120~180分鐘；所述的歩驟(2)中，冷凍後保溫結晶30 120 分鐘；所述歩驟(3)中加熱溫度為60-80°C，加熱時間為60分鐘；所述的步驟(3) 中，冷凍後保溫結晶30 120分鐘，結晶乾燥的溫度為40 60'C。上述本發明維生素K3的生產方法，優選的所述歩驟(3)中，所述乙醇、活性炭 和亞硫酸氫鈉的加入量分別佔MSB粗品質量的250~350%、 3~5%和3 5%。 3、有益效果本發明與現有技術相比，具有如下顯著特點1) 加成反應中使用了新的溶劑體系，使反應加速，並且而反應進行的更加徹底，明顯 縮短了反應時間，其直接結果是產品收率和品質的提高。2) 反應溶劑的改變，避免了乙醇的消耗，產品收率提高，副產物減少。3) 副產物的減少使加成和精製母液的套用成為可能，本發明母液可套用4 5次，由此 進一歩提高了收率。4) 反應溶劑的改變，可不經過處理，通過加入鹽酸和煙醯胺將殘存在加成和精製母液 的MSB有效回收利用生產維生素K3 (甲萘醌亞硫酸氫煙醯胺，MNB)，避免了資源的 浪費。5) 在上述因素綜合作用下，用本發明方法生產MSB，產品純度^98%;利用加成反應 廢液生產的MNB，產品純度^95%。


圖1為亞硫酸氫鈉甲萘醌(MSB)的合成路線圖 圖2為甲萘醌亞硫酸氫煙醯胺(MNB)的合成路線圖。
具體實施方式
實施例11000L反應釜中投溶劑水500L、 2-甲基-l， 4-萘醌折純250kg、亞硫酸氫鈉225kg， 開機攪拌，升溫至40 5(TC，反應120分鐘，加料至加成結晶釜，冷凍至1(TC以下， 保溫結晶120分鐘，離心分離，得MSB粗品溼品390kg。將MSB粗品溼品投至2000L 反應釜，加乙醇1200L、活性炭12kg、亞硫酸氫鈉12kg，加熱至70'C，保溫攪拌30 分鐘，趁熱過濾，熱乙醇洗滌過濾器，排放濾液和洗液至精製結晶釜，冷凍至1(TC以下，保溫結晶60分鐘，離心分離，冷乙醇洗漆結晶，離心分離，結晶50'C千燥，得MSB產品296kg，收率61.7%，產品純度>50%(以2-甲基-1 ， 4-萘醌計)。實施例21000L反應釜中投上批加成反應母液550L、 2-甲基-l， 4-萘醌折純220kg、亞硫酸 氫鈉195kg，丌機攪拌，升溫至45。C，反應120分鐘，加料至加成結晶釜，冷凍至IO 'C以下，保溫結晶120分鐘，離心分離，得MSB粗品溼品390kg。將MSB粗品溼品 投至2000L反應釜，加上批精製母液1200L、活性炭12kg、亞硫酸氫鈉12kg，加熱至 7(TC,保溫攪拌30分鐘，趁熱過濾，熱乙醇洗滌過濾器，排放濾液和洗液至精製結晶 釜，冷凍至1(TC以下，保溫結晶60分鐘，離心分離，冷乙醇洗滌結晶，離心分離，結 晶50。C乾燥，得MSB產品274kg,收率65.0%,產品純度》50%(以2-甲基-l ， 4-萘醌 計)。實施例32000L反應釜中投入煙醯胺255kg、 35。/。鹽酸215kg，開機攪拌，25。C保溫反應30 分鐘，投入MSB加成反應母液(折合MSB550g) 700L， 25。C保溫反應120分鐘。加 料至結晶釜，冷凍至。C以下，保溫結晶120分鐘，離心分離，水洗結晶三次，5(TC幹 燥，得MNB 570kg，收率91.0%，產品純度》50%(以2-甲基-l ， 4-萘醌計)。
權利要求
1、一種維生素K3的生產方法，其特徵在於採用以下步驟(1)將2-甲基-1，4-萘醌和亞硫酸氫鈉，加入溶劑中，加熱攪拌，進行加成反應；所述的溶劑為水，2-甲基-1，4-萘醌(kg)∶亞硫酸氫鈉(kg)∶溶劑(L)＝1∶0.7～1.2∶2.0～4；(2)加成反應後的反應物冷凍至10℃以下，離心分離，得MSB粗品；(3)MSB粗品中加入乙醇、活性炭和亞硫酸氫鈉，加熱溶解，趁熱過濾，濾液冷凍至10℃以下，離心分離，結晶乾燥，得MSB精品。
2、 如權利要求1所述的維生素K:i的生產方法，其特徵在於所述歩驟(1)中的加成 反應母液或/和所述的步驟(3)中的精製母液，與濃鹽酸和煙醯胺混合，進行反應， 反應結束，冷凍至O'C，離心分離，得MNB粗品；所述的加成反應母液或/和精製母 液(折合成MSB計算)煙醯胺濃鹽酸的摩爾比為l: L20 1.25: 2.55 2.60。
3、 如權利要求1或2所述的維生素K3的生產方法，其特徵在於所述歩驟(1)中的 加成反應母液，全部或部分替代溶劑進行下次的加成反應；所述的2-甲基-l，4-萘醌(kg): 亞硫酸氫鈉(kg):溶劑(L)-1: 0.8-0.95: 2.5 4。
4、 如權利要求3所述的維生素K:,的生產方法，其特徵在於所述的加成反應母液替換 溶劑的次數為4-5次。
5、 如權利要求3所述的維生素K:,的生產方法，其特徵在於所述步驟(3)中，離心 分離後的精製母液，全部或部分替代乙醇進行下次的精製。
6、 如權利要求5所述的維生素K3的生產方法，其特徵在於所述精製母液替代乙醇的 次數為4~5次。
7、 如權利要求1所述的維生素K:,的生產方法，其特徵在於所述步驟(1)中，2-甲 基-1， 4-萘醌(kg):亞硫酸氫鈉(kg):溶劑(L^1: 0,8 0.95: 2,0~2.5;所述步驟(1) 中加成反應的溫度為40 50°C，反應時間為120~180分鐘；所述的歩驟(2)中，冷凍 後保溫結晶30 120分鐘；所述步驟(3)中加熱溫度為60-8(TC，加熱時間為60分鐘；所述的步驟(3)中，冷凍後保溫結晶30-120分鐘，結晶乾燥的溫度為4(K6(TC。
8、 如權利要求1所述的維生素K.,的生產方法，其特徵在於所述步驟(3)中，所述 乙醇、活性炭和亞硫酸氫鈉的加入量分別佔MSB粗品質量的250 350%、3 5%和3 5%。
全文摘要
本發明涉及一種在新的溶劑體系中合成維生素K3(亞硫酸氫鈉甲萘醌)的方法。其方法為(1)將2-甲基-1，4-萘醌和亞硫酸氫鈉，加入溶劑中，加熱攪拌，進行加成反應；(2)加成反應後的反應物冷凍至10℃以下，離心分離，得MSB粗品；(3)MSB粗品中加入乙醇、活性炭和亞硫酸氫鈉，加熱溶解，趁熱過濾，濾液冷凍至10℃以下，離心分離，結晶乾燥，得MSB精品。其優點為反應快，產品收率高，品質好；避免了乙醇的消耗，產品收率提高，副產物減少；避免了資源的浪費；產品純度高。
文檔編號C07C303/00GK101245038SQ20081001446
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月11日 優先權日2008年3月11日
發明者玉 劉, 王友德 申請人:山東輕工業學院