一種制備四碘熒光素B的工藝方法技術

本發明專利技術公開了一種制備四碘熒光素B的工藝方法，包括如下步驟：步驟一、以熒光素為初始原料，在溶劑和催化劑的作用下，與碘鹽反應制得四碘熒光素；步驟二、將步驟一中制備的四碘熒光素在溶劑作用下，與堿反應制得四碘熒光素B。本發明專利技術具有以下有益效果：操作簡便，成本低，收率高，污染小，碘元素利用率高，適于工業化生產，并能夠適合多數相關企業進行生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一類重要的食用色素的制備新方法，尤其涉及一種制備四碘熒光素B的工藝方法。
技術介紹
四碘熒光素B，又叫赤蘚紅，是一種紅色或紅褐色顆粒或粉末，無臭，易溶于水，可溶于乙醇、丙二醇和甘油，不溶于油脂。它具有良好的染著性，特別是對蛋白質染著性尤佳。與同類型的其他合成紅色素相比，其耐熱性、耐堿性、耐氧化還原性和著色力都要更好，因此得以廣泛應用于發酵性食品、焙烤食品、冰激凌、魚糕、腌制品等非酸性食品中。現有四碘熒光素B的制備方法，主要有如下兩條合成路線：(一)將熒光素用氫氧化鈉溶液溶解制得熒光素二鈉鹽，再向其中加入4當量碘單質進行碘代反應以制得四碘熒光素B。該合成路線操作比較簡單，目前工業上制備四碘熒光素B基本上都采用此路線。但是該合成路線中碘元素利用率比較低，最高不超過50％，剩余的碘元素轉變成碘負離子而未能得到有效利用，不符合綠色合成的要求。(二)由熒光素與2當量碘酸和2.5當量碘單質進行反應制得四碘熒光素，再用氫氧化鈉調成鈉鹽形式以制得四碘熒光素B(Bioorganic and Medicinal Chemistry,2010,18,6922-6933)。該合成路線中碘元素利用率有了一定提升，提升到了57％，不過離100％還是有較大距離。另外該合成路線中所引入的碘酸價格比較高(是碘單質的2倍以上)，并且還是強氧化劑，在工業放大操作中存在較大的安全隱患，不符合綠色合成的要求。目前該路線只適用于實驗室小型制備，難以滿足工業化大生產的需求。鑒于上述制備四碘熒光素B的工藝均不符合綠色合成的要求，因此，尋找一種綠色合成四碘熒光素B的工業化生產方法具有非常重要的意義。
技術實現思路
本專利技術的示例旨在克服以上技術問題，提出一種操作簡便、碘元素利用率高、成本低、危險小、收率高、污染小且適于工業化生產的制備四碘熒光素B的工藝方法。為解決上述技術問題，根據本專利技術的第一方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，該工藝方法包括如下步驟：步驟一、以熒光素為初始原料，在溶劑和催化劑的作用下，與碘鹽反應制得四碘熒光素，化學反應式為：步驟二、將步驟一中制備的所述四碘熒光素在溶劑作用下，與堿反應制得四碘熒光素B，化學反應式為：根據本專利技術的第二方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，所述步驟一和步驟二均是在0-200℃溫度范圍內進行的。根據本專利技術的第三方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，步驟一中所述溶劑為：水、甲醇、95乙醇、無水乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亞砜(DMSO)中的一種或多種。根據本專利技術的第四方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，所述催化劑為雙氧水、次氯酸鈉、氯酸鈉和鎢酸鈉中的一種或多種。根據本專利技術的第五方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，所述碘鹽為碘化鈉、碘化鉀和四丁基碘化銨中的一種或多種。根據本專利技術的第六方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，所述碘鹽的用量為熒光素的4-4.4當量。根據本專利技術的第七方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，步驟二中所述溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙酸乙酯、四氫呋喃和2-甲基四氫呋喃中的一種或多種。根據本專利技術的第八方面，提供一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，所述堿為鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、異丙醇鈉、叔丁醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉中的一種或多種。本專利技術的制備四碘熒光素B的工藝方法相比現有技術具有以下優點：碘元素利用率高，操作簡便，成本低，收率高，污染小，適用于工業化生產，并且能夠滿足多數相關企業進行生產的要求。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式，對本專利技術進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本專利技術的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構及技術的描述，以避免不必要地混淆本專利技術的概念。本專利技術提供了一種制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，該工藝方法包括如下步驟：步驟一、以熒光素為初始原料，在溶劑和催化劑的作用下，與碘鹽反應制得四碘熒光素，化學反應式為：步驟二、將步驟一中制備的四碘熒光素在溶劑作用下，與堿反應制得四碘熒光素B，化學反應式為：需要說明的是，步驟一和步驟二均是在0-200℃溫度范圍內進行的。還需要說明的是，步驟一中碘鹽的用量為熒光素的4-4.4當量，碘元素的利用率為90％-100％。本專利技術的進一步示例中，步驟一中溶劑為：水、甲醇、95乙醇、無水乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亞砜(DMSO)中的一種或多種。本專利技術的進一步示例中，步驟一中的催化劑為雙氧水、次氯酸鈉、氯酸鈉和鎢酸鈉中的一種或多種。本專利技術的進一步示例中，碘鹽為碘化鈉、碘化鉀和四丁基碘化銨中的一種或多種。本專利技術的進一步示例中，步驟二中溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙酸乙酯、四氫呋喃和2-甲基四氫呋喃中的一種或多種。本專利技術的進一步示例中，步驟二中堿為鈉、甲醇鈉、乙醇鈉、異丙醇鈉、叔丁醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉中的一種或多種。本專利技術的碘元素利用率高，成本低，收率高，同時操作簡便，污染較小，既能夠適用于多數相關企業進行生產，也能夠滿足工業化生產需求。本專利技術公開了一類重要的食用色素——四碘熒光素B的制備新方法，該化合物廣泛應用于食品、醫藥、化妝品等領域。以下結合具體示例對本專利技術做進一步說明，當然具體示例是用于說明本專利技術而不是用于限制本專利技術的范圍。示例1步驟一、四碘熒光素的制備室溫攪拌下，向50L反應釜中依次加入20L 95乙醇、3.32Kg熒光素和6Kg碘化鈉，攪拌均勻后，向其中滴加5L 35％雙氧水，1小時內滴完。室溫攪拌反應4小時，HPLC監控原料反應完全。停止反應，向其中加入亞硫酸鈉至無氣泡冒出。再接蒸餾裝置，常壓蒸餾回收乙醇。然后冷卻至室溫，過濾，收集濾餅。將濾餅用20L水打漿洗滌2小時，過濾，再將濾餅烘干得8.3Kg固體粗品。該粗品不經進一步純化，直接進行下一步反應。步驟二、四碘熒光素B的制備室溫攪拌下，向50L反應釜中加入30L水和步驟一制備的8.3Kg四碘熒光素固體粗品，室溫攪拌0.5小時，向其中滴入5L 20％氫氧化鈉溶液，2小時內滴完。滴完后室溫攪拌2小時，再接蒸餾裝置，水沖泵減壓蒸餾掉25L水。靜置析晶過夜，過濾，收集濾餅。再將濾餅真空烘箱60℃烘干8小時，得到7.8Kg玫紅色固體，收率88.7％，電位滴定純度97.8％。其中，上述制備過程的化學反應式為：示例2步驟一、四碘熒光素的制備室溫攪拌下，向50L反應釜中依次加入20L甲醇、3.32Kg熒光素、6.7Kg碘化鉀和0.1Kg鎢酸鈉，攪拌均勻后，向其中滴加4L 35％雙氧水，1小時內滴完。室溫攪拌反應4小時，HPLC監控原料反應完全。停止反應，向其中加入亞硫酸鈉至無氣泡冒出。再接蒸餾裝置，常壓蒸餾回收甲醇。然后冷卻至室溫，過濾，收集濾餅。將濾餅用20L水打漿洗滌2小時，過濾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備四碘熒光素B的工藝方法，包括如下步驟：步驟一、以熒光素為初始原料，在溶劑和催化劑的作用下，與碘鹽反應制得四碘熒光素，化學反應式為：步驟二、將步驟一中制備的所述四碘熒光素在溶劑作用下，與堿反應制得四碘熒光素B，化學反應式為：

【技術特征摘要】
1.一種制備四碘熒光素B的工藝方法，包括如下步驟：步驟一、以熒光素為初始原料，在溶劑和催化劑的作用下，與碘鹽反應制得四碘熒光素，化學反應式為：步驟二、將步驟一中制備的所述四碘熒光素在溶劑作用下，與堿反應制得四碘熒光素B，化學反應式為：2.根據權利要求1所述的制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，所述步驟一和步驟二均是在0-200℃溫度范圍內進行的。3.根據權利要求1所述的制備四碘熒光素B的工藝方法，其中，步驟一中所述溶劑為：水、甲醇、95乙醇、無水乙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯、乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亞砜(DMSO)中的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍韜，劉相國，鄒增龍，
申請(專利權)人：北京百靈威科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11