Способ разделения камфорного масла

 

Изобретение относится к способам разделения сложных смесей биологически активных веществ. Сущность изобретения: камфору из камфорного масла выделяют в виде оксима камфоры при обработке гидроксиламингидрохлоридом при массовом соотношении камфора : гидроксиламингидрохлорид, равном 1 : 1,5-2, камфорное масло : этанол 1 : 2 и температуре процесса не более 5^oC при добавлении раствора гидроксида калия, а оставшиеся сесквитерпеновые углеводороды отделяют в виде смеси при кипячении раствора. 4 табл.

Изобретение относится к способам разделения сложных смесей биологически активных веществ для получения на их основе эффективных препаратов. Сесквитерпеновые углеводороды применяются для синтеза атрактантов, репеллентов, ювенильных гормонов и душистых веществ. Камфора и камфороксим являются ценным сырьем при получении лекарственных препаратов, душистых веществ и соединений, обладающих ростстимулирующим действием. Кроме того, они используются в качестве хиральных блоков в органическом синтезе.

Известен способ разделения сесквитерпеновых углеводородов из сложных природных смесей, таких как живица, основанный на ректификации и адсорбционной хроматографии. Наиболее приемлемы ректификационные методы, хроматографические же являются более сложными, трудоемкими, продолжительными и требуют большого количества растворителей. Кроме того, содержание сесквитерпенов в живице не превышает 5% Непосредственное выделение групп соединений из живицы без использования хроматографии описано авторами работы, получившими сумму альдегидов с помощью реактива Жирара. Однако в этой работе нет данных о степени извлечения дитерпеновых альдегидов реактивом Жирара и о препаративных возможностях использования этого метода для их количественного определения.

Более богаты сырьевым источником сесквитерпеновых углеводородов являются побочные продукты производства медицинской камфоры из пихтового масла. Однако в данном производстве не предусмотрено выделение сесквитерпенов, которые с сопутствующей им камфорой падают в отходы. Отходы производства медицинской камфоры, названные нами камфорное масло, представляют собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета с резким запахом камфоры. Характеристика камфорного масла представлена в табл.1.

Отличительной особенностью состава камфорного масла от других природных смесей сесквитерпенов является высокое содержание камфоры. Поэтому использование ректификационных способов выделения сесквитерпеновых углеводородов из камфорного масла нецелесообразно. При вакуумной перегонке камфорного масла при температуре выше 210^oC начинается возгонка камфоры, которая "забивает" холодильник и не позволяет проводить дальнейшую перегонку смеси.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, где разделение компонентов камфорного масла проведено хроматографическим методом. Адсорбционной хроматографией на силикагеле удалось практически полностью отделить камфору от сесквитерпеновых углеводородов. При использовании в качестве элюента пентана выделены монотерпеновые и сесквитерпеновые углеводороды, дальнейшее разделение которых проведено адсорбционной хроматографией на силикагеле и оксиде алюминия, импрегнированных нитратом серебра. Введение полярных растворителей в систему элюентов (добавление диэтилового эфира) способствует извлечению камфоры из камфорного масла. Выход камфоры составил 90% Однако применение хроматографического метода требует использования большого количества растворителей и трудоемко.

Целью изобретения является разработка метода, который позволил бы отделить камфору и выделить сесквитерпеновые углеводороды с помощью более эффективного способа, позволяющего упростить процесс, сократить длительность и удешевить его.

Способ осуществляют следующим образом.

В основу получения камфороксима положена реакция взаимодействия камфоры с гидроксиламином. Для оптимизации процесса выделения камфоры из камфорного масла исследованы зависимости выхода камфороксима от количества гидроксиламингидрохлорида, растворителя (этанола) и температуры образования гидроксиламина (табл.2-4).

Существенными признаками изобретения являются следующие: выделение камфоры из камфорного масла в виде кристаллического камфороксима в результате реакции камфоры с гидроксиламином при соотношении камфора гидроксиламингидрохлорид, равном 1:1,5 2, камфорное масло этанол, равном 1:2, температуры образования гидроксиламина около 5^oC; Пример 1. В круглодонную колбу на 250 мл, снабженную мешалкой, капельной воронкой и термометром, помещают 61 г камфорного масла (70 мл), содержащего 15,2 г камфоры, в 140 мл этанола и горячий раствор 24,3 г гидроксиламингидрохлорида в 26 мл воды. Соотношение камфора гидроксиламингидрохлорид равно 1: 2, камфорное масло этанол равно 1:2. Колбу охлаждают ледяной водой до 5^oC и при перемешивании по каплям добавляют раствор 28,9 г гидроксида калия в 30 мл воды. По прибавлении всей щелочи смесь перемешивают еще 20 мин, затем отфильтровывают выпавший осадок хлорида калия на воронке Бюхнера, промывают его охлажденным спиртом. Фильтрат помещают в круглодонную колбу на 250 мл, снабженную обратным холодильником, и кипятят на водяной бане 8 ч, затем в содержимое колбы добавляют воду и охлаждают для осаждения кристаллов камфороксима. Выпавший белый кристаллический осадок отфильтровавают на стеклянном фильтре. Очистку камфороксима проводят кристаллизацией в гептане. Выход оксима камфоры составляет 94% (15 г) от рассчитанного (16,7 г). Температура плавления оксима камфоры 118^oC. Выход сесквитерпеновых углеводородов составляет 90% Остаточное содержание камфоры в сесквитерпенах 1,3% (табл.2).

Пример 2. К 61 г камфорного масла приливают 140 мл этанола (соотношение камфорное масло этанол равно 1:2) и добавляют горячий раствор 18,2 г гидроксиламингидрохлорида в 19,5 мл воды (соотношение камфора гидроксиламингидрохлорид равно 1:1,5). Реакцию проводят аналогично опыту 1. Выход камфороксима после перекристаллизации составляет 90% остаточное содержание камфоры в сесквитерпеновых углеводородах 2,9% Выход сесквитерпеновых углеводородов 92% (табл.2).

Пример 3. К 61 г камфорного масла приливают 140 мл этанола (соотношение камфорное масло этанол равно 1:2) и добавляют 12,2 г гидроксиламингидрохлорида в 13 мл воды (соотношение камфора гидроксиламингидрохлорид равно 1: 1). Реакцию проводят аналогично опыту 1. Выход камфороксима после перекристаллизации составляет 88% остаточное содержание камфоры в сесквитерпеновых углеводородах 3,6% Выход сесквитерпеновых углеводородов 85% (табл.2).

Характеристика камфорного масла приведена в табл.1.

Примеры 4-5. Реакцию камфоры с гидроксиламином проводят аналогично опыту 1 при различных соотношениях камфорного масла и этанола. Результаты представлены в табл.3.

Примеры 6-9. Реакцию камфоры с гидроксиламином проводят аналогично опыту 1 при температуре образования гидроксиламина 5-50^oC (табл.4).

Камфорное масло после выделения камфоры ректифицировали на аппарате АРН-2 при остаточном давлении 2-5 мм рт. ст. и температуре 100-130^oC. Отобраны концентраты с содержанием кариофиллена 30-50% гумулена 10-20% бизаболена 30-50% Таким образом, предложенный способ более эффективен по сравнению с известным за счет выделения 98% камфоры из камфорного масла путем образования камфороксима и отделения сесквитерпенов, что позволяет проводить дальнейшее разделение сесквитерпенов ректификацией и получения концентратов сесквитерпенов с содержанием 30-50% кариофиллена, 10-20% гумулена, 30-50% бизаболена.

Формула изобретения

Способ разделения камфорного масла, включающий отделение камфоры от сесквитерпеновых углеводородов, отличающийся тем, что камфору отделяют в виде оксима камфоры, полученного в результате обработки камфорного масла в этаноле при объемном соотношении 1 2 соответственно, гидроксиламингидрохлоридом при массовом соотношении камфоры и гидроксиламингидрохлорида 1 1,5 2,0 при добавлении раствора гидроксида калия при температуре не более 5^oС с последующим осаждением оксима при кипячении раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1