维生素D3作为一种重要的饲料、食品和药品添加剂,应用越来越广泛,是人与动物生长、发育、维持健康不可缺少的维生素之一。7-去氢胆固醇(7-DHC)光照反应合成维生素D3是生产维生素D3的关键反应步骤,该反应机理复杂,生成的杂质种类多,同分异构体多。这些杂质存在不稳定、难保存的特点,因而很难获得杂质标准品。作为食品药品的添加剂,现在市场对VD3的品质要求越来越高,如何减少或去除VD3生产过程中的杂质,已经成为医药化工的重要课题。本论文主要的研究内容和结果包括:1、采用正相制备色谱法,通过两次制备色谱分离提纯,从维生素D3原油中分离得到杂质A(反式维生素D3)、杂质C(光甾醇)、杂质E(速甾醇)。一次制备色谱条件为:柱长300 cm,直径50 mm,柱填料为硅胶(粒径为5 μm),洗脱剂流速10.0 mL/min,检测器检测波长254nm。第二次制备色谱条件为:柱长250 cm,直径10 mm,柱填料为硅胶(粒径为5μm),洗脱剂流速2.0mL/min,检测器检测波长254 nm。同时,结合紫外光谱法、红外光谱法、高分辨质谱法、核磁共振等综合分析手段确证它们的结构。2、分析了 7-去氢胆固醇光照反应的历程。(1)在紫外光照射下,7-去氢胆固醇首先发生4n+2π电子体系的顺旋电环化反应,得到预维生素D3;(2)接着,预维生素D3在一定温度下发生σH[1,7]迁移和顺反异构得到维生素D3;(3)同时,预维生素D3在紫外光的进一步作用下可以继续发生4n+2π电子体系的顺旋电环化反应而生成杂质C,也可以发生顺反异构得到杂质E。相对于维生素D3,杂质C和E的生成是并联副反应。(4)维生素D3在紫外光的进一步作用下会生成杂质A。相对于维生素D3,杂质A的生成是串联副反应。3、根据7-去氢胆固醇反应机理,设计实验研究了杂质A、杂质C、杂质E的生成情况。在光照反应器中氮气保护条件下,以环己烷和甲醇(质量比3:1)混合液为溶剂,分别对光照反应的温度、原料7-去氢胆固醇的浓度、光照时间、不同光源的影响做了研究。结果表明,在光照反应温度为40℃、7-去氢胆固醇浓度为20mg/mL、以准分子灯(282nm)为光照源条件下,缩短光照反应时间可以减少杂质A、杂质C、杂质E的总量。