СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАЛКИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ ЭФИРОВ α-ТОКОФЕРОЛА Российский патент 2012 года по МПК C07D311/72 C08G65/26 C08G65/28 C08G65/331 C08G59/00 

Изобретение относится к химической технологии, в частности оно касается получения водорастворимых производных α-токоферола (витамина Е) и может найти применение в косметологии, медицине и пищевой промышленности.

Витамин Е входит в состав дерматологических и косметических композиций. Препараты на его основе обладают антиоксидантными, противовоспалительными и антиаллергенными свойствами. Витамин Е относится к жирорастворимым витаминам, усвоение его организмом человека или животного затруднено. ("Химическая энциклопедия". Москва, Изд-во «Советская энциклопедия», 1988 г., стр.748).

Известен способ получения водорастворимых полиэтиленгликолевых эфиров α-токоферола взаимодействием сложного эфира α-токоферола с окисью этилена в присутствии щелочи или кислоты Льюиса при температуре 120-180°С и давлении 1-8 атм при избытке окиси этилена. (Патент США 5235073, кл. С07D 311/72, 10.08.1993.) Недостатком этого способа является наличие значительного количества водорастворимых примесей, отделение которых от готового продукта связано с определенными трудностями.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения полиалкиленгликолевых эфиров α-токоферола формулы 1, который бы обеспечил получение продукта, не содержащего неорганических примесей:

где R-α-токоферол;

R₁=-СН₂СН₂O-;

R₂=-СН(СН₃)СН₂O-;

n+p=30-150;

m=2-50.

Поставленная задача решается тем, что полиалкиленгликолевые эфиры α-токоферола формулы 1 получают взаимодействием ацетата α-токоферола со щелочью и окисью этилена или пропилена при температуре 100-175°С и давлении 1-5 атм, причем процесс проводят в две стадии: на первой стадии осуществляют взаимодействие ацетата α-токоферола с окисью этилена или окисью пропилена, используя окись в количестве 2-10 молей на 1 моль ацетата α-токоферола, полученный продукт выделяют, на второй стадии выделенное промежуточное соединение дополнительно оксиалкилируют окисью этилена и/или окисью пропилена в присутствии щелочи.

Поставленная задача решается также тем, что на первой стадии при выделении промежуточного соединения используют органический растворитель.

При использовании на первой стадии окиси алкилена в количестве менее 2 молей промежуточный продукт содержит значительное количество исходного ацетата α-токоферола, а при использовании окиси алкилена в количестве более 10 молей промежуточный продукт частично растворяется в используемых растворителях, что увеличивает потери.

При температуре ниже 100°С реакция оксиалкилирования не идет, а при повышении температуры выше 175°С образуются интенсивно окрашенные побочные вещества, загрязняющие готовый продукт. Давление ниже 1 атм не позволяет создать необходимую для начала реакции концентрацию окиси этилена/окиси пропилена в реакционной массе, а при давлении выше 5 атм оксиалкилирование протекает с большой скоростью, выделяется большое количество тепла, реакционная масса перегревается, качество готового продукта ухудшается.

Технический результат, который может быть достигнут при использовании данного изобретения, заключается в том, что предлагаемый способ обеспечивает получение водорастворимых полиалкиленгликолевых эфиров α-токоферола, не содержащих неорганические примеси.

Нижеприведенные примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение.

Пример 1.

В автоклав вместимостью 1 литр загружают 146 г α-токоферол ацетата и 18 г едкого калия. Реакционную смесь нагревают до 140-150°С и подают окись этилена в количестве 68,4 г с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы оставалась в тех же пределах, а давление не превышало 1-3 атм. После добавления всей окиси этилена реакционную массу охлаждают до 70°С и выгружают продукт в количестве 220 г. Реакционная масса представляет собой густую светло-коричневую жидкость с кристаллическим осадком.

Полученный продукт растворяют в 300 мл абс. этилового эфира и фильтруют. Растворитель отгоняют на ротоционном испарителе. Получают 190 г промежуточного продукта полиэтиленгликолевого эфира α-токоферола (в химической формуле n=5, m=0), представляющего собой прозрачную вязкую жидкость желтого цвета.

Пример 2.

В автоклав вместимостью 1 литр загружают 145 г полиэтиленгликолевого эфира α-токоферола по примеру 1, 0,5 г едкого калия, нагревают до 140-150°С и подают 61,05 г окиси пропилена с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы оставалась в тех же пределах, а давление не превышало 3 атм, а затем при тех же условиях загружают 159,05 г окиси этилена.

По окончании процесса продукт выгружают при температуре 70°С. Получают 310 г эфира α-токоферола с блок-сополимером окиси этилена и окиси пропилена (в химической формуле n=5, m=7, р=35). Выход 85% от теоретического.

Примеры 3÷5.

Процесс проводят в условиях примера 2, меняя загрузки окиси этилена и окиси пропилена, получают соединения, которые приведены в таблице 1.

Пример 6.

В автоклав вместимостью 1 литр загружают 29,2 г полиэтиленгликолевого эфира α-токоферола, полученного в условиях примера 1, 0,5 г едкого калия, нагревают до 140-150°С и подают 50,6 г окиси этилена, а затем 133,4 г окиси пропилена с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы оставалась в тех же пределах, а давление не превышало 5 атм, а затем при тех же условиях загружают 243,2 г окиси этилена.

По окончании процесса продукт выгружают при температуре 70°С. Получают 410 г эфира α-токоферола с блок-сополимером окиси этилена и окиси пропилена (в химической формуле n=30, m=50, р=120). Выход 90% от теоретического.

Примеры 7÷8.

Процесс проводят в условиях примера 6, меняя загрузки окиси этилена и окиси пропилена, получают соединения, которые приведены в таблице 1.

Пример 9.

В автоклав емкостью 1 литр загружают 586 г α-токоферол ацетата и 72,47 г едкого калия. Нагревают реакционную смесь до 140-150°С и подают окись пропилена в количестве 144,09 г с такой скоростью, чтобы температура оставалась в тех же пределах, а давление не превышало 3 атм.

После добавления окиси пропилена реакционную массу охлаждают до 70°С и выгружают. Получают 792 г продукта, представляющего собой вязкую массу желтого цвета с осадком.

Полученный продукт растворяют в 800 мл безводного ацетона и фильтруют. Растворитель отгоняют на ротационном испарителе. Получают 760 г полипропиленгликолевого эфира α-токоферола (в химической формуле n=0, m=2, р=0), представляющего собой прозрачную вязкую жидкость желтого цвета.

Пример 10.

В автоклав вместимостью 1 литр загружают 145,6 г очищенного полипропиленгликолевого эфира α-токоферола по примеру 9,

0,5 г едкого калия, нагревают до 140-150°С и подают 248 г окиси этилена с такой скоростью, чтобы температура реакционной массы оставалась в тех же пределах, а давление не превышало 3 атм. После добавления окиси этилена реакционную массу охлаждают до 70°С и выгружают. Получают 346 г полиалкиленгликолевого эфира α-токоферола (в химической формуле n=0, m=2, р=30). Выход 98%.

Примеры 11÷12.

Процесс проводят в условиях примера 10, меняя загрузки окиси этилена и окиси пропилена, получают соединения, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1 Синтез полиалкиленгликолевых эфиров α-токоферола   Загружено Соотношение окись этилена: окись пропилена в готовом продукте № ПЭГ- токоферола по примеру 1, мол.масса 633 Окись этилена, мол.масса 44,05 Окись пропилена, мол.масса 58,03 Окись этилена п/п Г г-моль n m p n m p г г-моль г г-моль г г-моль 2 145,6 0,23 - - 93,4 1,61 354,6 8,05 5 7 35 3 145,6 0,23 - - 106,7 1,84 354,6 8,05 5 8 35 4 145,6 0,23 - - 106,7 1,84 506,6 11,5 5 8 50 5 76,0 0,12 - - 55,7 0,96 607,9 13,8 5 8 115 6 29,2 0,046 50,6 1,15 133,4 2,30 243,2 5,52 30 50 120 7 145,6 0,23 81,0 1,84 13,4 0,23 - - 40 5 0 8 29,2 0,046 86,3 1,96 32,6 0,56 6,2 0,14 70 20 5 9 ППГ-токоферола по примеру 9, мол.масса 528,8 n m p n m p 10 121,6 0.23 - - 106,8 1,84 405,3 9,2 0 10 40 11 95,2 0,18 - - 135,8 2,34 634,2 14,4 0 15 80 12 121,6 0,23 - - - - 303,9 6,9 0 2 30

Физико-химические свойства синтезированных соединений приведены в таблице 2.

Таблица 2 Физико-химические свойства полиалкиленгликолевых эфиров α-токоферола №п/п Внешний вид 10%-ного водного раствора Т.помут. °С 1%-ного раствора Т.пл.°С Пенообразующая способность (высота столба пены, мм) 2 вязкий, светло-желтый. 67-68 38-39 15 3 вязкий, светло-желтый 42,5-43 43-44 7 4 прозрачный, светло-желтый. 61 52-53 17 5 вязкий, светло-желтый 87 в 5%-ном р-ре NaCl 34-49 20 6 вязкий, светло-желтый 90 в 5%-ном р-ре NaCl 37-51 15 7 вязкий, светло-желтый 39-41 33-36 нет 8 прозрачный, светло-желтый 86 в 5%-ном р-ре NaCl 38-49 25 10 вязкий, желтый, опалесцирующий 60-61 в воде 50-52 в 5%-ном р-ре NaCl 37-48 нет 11 прозрачный, светло-желтый 84 в 5%-ном р-peNaCl 35-46 10 12 вязкий, светло-желтый 40-41 в воде 35-36 в 5%-ном р-ре NaCl 34-44 нет Образец по прототипу вязкий, прозрачный, светло-желтый, 90-92 в 5%-ном р-ре NaCl 43-48 50
устойчивая пена

Таким образом, предложенное изобретение позволяет получить водорастворимые полиалкиленгликолевые эфиры α-токоферола, не содержащие неорганические примеси.

Настоящее изобретение относится к способу получения полиалкиленгликолевых эфиров α-токоферола, применяемого в косметологии, медицине и пищевой промышленности. Способ заключается во взаимодействии ацетата α-токоферола со щелочью, окисью этилена или окисью пропилена при температуре 100-175°С и давлении 1-5 атм. Процесс проводят в 2 стадии. На первой стадии осуществляют взаимодействие α-токоферола со щелочью и окисью этилена или окисью пропилена. Окись используют в количестве 2-10 молей на моль ацетата α-токоферола. Полученный продукт выделяют. На второй стадии выделенный промежуточный продукт оксиалкилируют окисью этилена и/или окисью пропилена в присутствии щелочи. Изобретение позволяет получать водорастворимые полиалкиленгликолевые эфиры а-токоферола, не содержащие неорганические примеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 пр.

1. Способ получения полиалкиленгликолевых эфиров α-токоферола общей формулы

где R=α-токоферол,
R₁=-CH₂CH₂O-,
R₂=-CH(CH₃)CH₂O-,
n+p=30-150,
m=2-50,
включающий взаимодействие ацетата α-токоферола со щелочью и окисью этилена или окисью пропилена при температуре 100-175°С и давлении 1-5 атм, заключающийся в том, что процесс проводят в две стадии: на первой стадии осуществляют взаимодействие ацетата токоферола со щелочью и окисью этилена или окисью пропилена, используя окись в количестве 2-10 молей на 1 моль ацетата α-токоферола, полученный продукт выделяют, на второй стадии выделенный промежуточный продукт оксиалкилируют окисью этилена и/или окисью пропилена в присутствии щелочи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии используют органический растворитель для выделения продукта реакции.