การสังเคราะห์ของด็อกเซอร์แคลซิเฟอรอล (1α-ไฮดรอกซีวิตามินดี₂)มักจะเริ่มต้นด้วยวิตามิน D₂ (ergocalciferol) เป็นสารตั้งต้น และแนะนำหมู่ 1α-ไฮดรอกซิลผ่านการป้องกันแบบเลือกสรร ออกซิเดชัน และโฟโตไอโซเมอไรเซชัน
การใช้วิตามินดี₂เป็นสารตั้งต้น การป้องกันแบบเลือกสรรจะถูกนำไปใช้กับหมู่ไฮดรอกซิล 1α และ 3β ของวงแหวน A เป็นครั้งแรก (เช่น การใช้ TBSCl เพื่อสร้างสารตัวกลางอีเทอร์ 1,3-bi-TBS, CAS 111594-58-2) จากนั้นจึงทำการเปิดวงแหวนหรือการดัดแปลงออกซิเดชันใกล้กับพันธะ C9–C10 (เช่น ไฮดรอกซิเลชันที่ตำแหน่งเฉพาะโดยใช้ SeO₂ หรือกรดเปอร์รอกซี) ตามด้วยการปลดการป้องกันและกุญแจ ปฏิกิริยาโฟโตไอโซเมอไรเซชัน (โดยปกติภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อเปิดวงแหวน B และจัดเรียงใหม่เพื่อสร้างกลุ่ม1α, แคลเซียมระดับโครงสร้าง3β-diol)
สิทธิบัตร CN115974743B ใช้กระบวนการเจ็ดขั้นตอนของ "การหมุนเวียน - การป้องกันซิลิกอนอีเทอร์ - การเปิดวงแหวน - ออกซิเดชัน - การยกเลิกการป้องกัน - โฟโตไอโซเมอไรเซชัน" โดยเน้นที่การสัมผัสแสงหลังการป้องกันเพื่อให้ได้ตัวกลางของแข็งที่มีความบริสุทธิ์สูง ช่วยเพิ่มผลผลิตและการทำให้บริสุทธิ์
วิธีการในช่วงแรกๆ (เช่นงานเขียนปี 2009) พยายามใช้กระบวนการห้าขั้นตอนของเอสเทอริฟิเคชัน – ไซคลิกเซชัน – ออกซิเดชัน – การเปิดวงแหวน – การทำให้บริสุทธิ์ แต่ต้องหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาข้างเคียง
แกนหลักของวิตามินดีไวต่อแสง ความร้อน และกรด ไฮดรอกซิเลชันแบบเลือกสรรแบบสเตอริโอที่ตำแหน่ง 1α นั้นยากที่จะบรรลุโดยตรง ดังนั้นกลยุทธ์การป้องกันสารตั้งต้นและการจัดเรียงการเปิดวงแหวนไวแสง B-ring ใหม่ (คล้ายกับกลไกการสังเคราะห์โฟโตเคมีเคมีของวิตามินD₃ตามธรรมชาติ) มักจะอาศัย แทนที่จะอาศัยไฮดรอกซิเลชันกระตุ้นการทำงานของ C-H โดยตรง
การศึกษาบางชิ้นได้สำรวจการสังเคราะห์หลายขั้นตอนโดยเริ่มจากเออร์โกสเตอรอล แต่เนื่องจากขั้นตอนที่ยาวและให้ผลผลิตต่ำ เส้นทางการได้รับวิตามินดี₂จึงยังคงเป็นกระแสหลัก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีความพยายามในการเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพหรือการสังเคราะห์ทั้งหมด แต่ไม่พบการใช้งานทางอุตสาหกรรม
แคลซิเฟอรอลไม่มีแหล่งที่มาโดยตรงจากธรรมชาติ และเป็นอะนาล็อกวิตามินดี₂สังเคราะห์เทียม โครงสร้างของมันต้องมีการกำหนดค่าเฉพาะ (1S,3R,5Z,7E,22E)-9,10-secoergosta-5,7,10,22-tetraene-1,3-diol และจำเป็นต้องมีการควบคุมสเตอริโอเคมีและเรขาคณิตพันธะคู่อย่างเข้มงวดในระหว่างการสังเคราะห์
ในการผลิตจริง การทำให้บริสุทธิ์ขั้นกลางและสภาวะการทำปฏิกิริยาด้วยแสง (ความยาวคลื่น ตัวทำละลาย ปริมาณออกซิเจน) เป็นขั้นตอนหลักในการพิจารณาผลผลิตและความบริสุทธิ์
