本發(fā)明涉及一種有機(jī)酸的制備，尤其是一種高效且環(huán)保的茴香酸制備方法。
背景技術(shù)：
八角是八角茴香科植物，其果實(shí)八角在我國廣西西部和南部產(chǎn)量極高，具有很高的藥用食用價(jià)值。由八角茴香果實(shí)中蒸餾、萃取得的茴香油有抗菌、抗組胺的作用，并有很好的美容功效，作為工業(yè)添加劑、食品保鮮劑和聚合單體等方面也有廣泛應(yīng)用。茴香油的主要成分是茴香腦，其化學(xué)名為對(duì)丙烯基茴香醚，在20-21℃時(shí)為結(jié)晶，高于23℃時(shí)為液體，相對(duì)密度在25℃時(shí)應(yīng)為0.975～0.988。茴香油氧化后可得產(chǎn)物茴香酸，即對(duì)甲氧基苯甲酸。茴香酸是常見的食品香料，是新型的抗氧化劑和有機(jī)綠色的防腐劑，亦可用作茄拉西坦、乙胺磺膚酮、胺碘酮等醫(yī)藥中間體。茴香油和茴香酸在醫(yī)學(xué)、生物和化學(xué)等研究領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
化學(xué)氧化法是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)茴香酸的主要方法之一，但現(xiàn)有的氧化工藝都存在一些不足。如采用重鉻酸鉀氧化法生產(chǎn)茴香酸會(huì)產(chǎn)生大量的鉻廢水，增加廢水處理的成本，若不經(jīng)處理直接排入環(huán)境中則會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境以及對(duì)人類和其他生物產(chǎn)生長期、嚴(yán)重的傷害。常用的高錳酸鉀氧化法氧化茴香油，也會(huì)產(chǎn)生一些含錳離子或氧化錳的廢液和殘?jiān)廴经h(huán)境，以及對(duì)后期茴香酸的純化增加了難度。所以尋找一種高效、環(huán)保的生產(chǎn)茴香酸的方法具有重要意義。本發(fā)明使用揮發(fā)油提取器，可以更方便、快捷地將茴香油從八角茴香中提取出來，實(shí)現(xiàn)一步完成茴香油的提取和富集，繼而使用綠色氧化劑-過氧化氫將茴香油氧化制得茴香酸，在保證其高產(chǎn)率的情況下兼顧節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有茴香酸制備方法高耗能和高污染的問題，本發(fā)明提供了一種高效且環(huán)保的茴香酸制備方法。
本發(fā)明的一種高效且環(huán)保的茴香酸制備方法，包括：
（1）取100g八角茴香果實(shí)研磨成60目的粉末，并放入2000ml的揮發(fā)油提取器的圓底燒瓶中，隨后加入800ml去離子水浸泡1h，開始加熱升溫至80-90℃并恒溫保持2h，茴香油伴隨部分水蒸氣進(jìn)入揮發(fā)油提取器支管中；
（2）將揮發(fā)油提取器支管中收集的茴香油進(jìn)行分液，除去大部分水，隨后向茴香油中加入1g無水硫酸鎂，靜置20min后，將混合溶液加熱至50℃，并趁熱用布氏漏斗進(jìn)行抽濾，以除去硫酸鎂，收集濾液，得到茴香油；
（3）取7.5ml步驟（2）中所得茴香油，加入到50ml的圓底燒瓶中，將圓底燒瓶置于磁力攪拌器中攪拌，隨后向圓底燒瓶中加入1g氯化鐵，接著，將圓底燒瓶連接冷凝回流裝置并加熱升溫至90℃，同時(shí)在2h內(nèi)緩慢逐滴加完20ml濃度為30%的過氧化氫溶液，之后繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h；
（4）將上述反應(yīng)液趁熱過濾，用10ml80-90℃的熱水洗滌3次，收集濾液并置于冰浴中，接著滴加5.6mol/l的鹽酸將濾液的ph調(diào)節(jié)為1-3，接著，在冰浴中靜置2h，抽濾，得到白色固體；
（5）將白色固體用乙醇-水重結(jié)晶，即將白色固體先溶于100ml乙醇中并抽濾出去氧化錳和高錳酸鹽雜質(zhì)，接著向?yàn)V液中加入300ml去離子水，待有白色固體析出，再抽濾，干燥處理，得到白色針狀晶體，即為茴香酸。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明利用揮發(fā)油提取器，可以方便、快捷地將茴香油從八角茴香中提取出來，一步完成茴香油的提取和富集，反應(yīng)條件較為溫和，操作簡便易行；
（2）本發(fā)明所采用的氧化劑為過氧化氫，催化劑為氯化鐵，氯化鐵作為路易斯酸能提高過氧化氫的氧化性，使其將茴香油氧化為茴香酸的過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)少、純度高、耗能小和操作簡單；
（3）本發(fā)明所采用的過氧化氫氧化法，氧化過程沒有使用有機(jī)溶劑和重金屬催化劑，沒有有機(jī)溶劑殘留，所得茴香酸中不含其他副產(chǎn)物，可以直接用于食品和化妝品。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1所得的茴香酸的紅外光譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于
本技術(shù)：
所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明的一種高效且環(huán)保的茴香酸制備方法，包括：
（1）取100g八角茴香果實(shí)研磨成60目的粉末，并放入2000ml的揮發(fā)油提取器的硬質(zhì)圓底燒瓶中，隨后加入800ml去離子水浸泡1h，開始加熱升溫至90℃并恒溫保持2h，茴香油伴隨部分水蒸氣進(jìn)入揮發(fā)油提取器支管中；
（2）將揮發(fā)油提取器支管中收集的茴香油進(jìn)行分液，除去大部分水，隨后向茴香油中加入1g無水硫酸鎂，靜置20min后，將混合溶液加熱至50℃，并趁熱用布氏漏斗進(jìn)行抽濾，以除去硫酸鎂，收集濾液，得到茴香油；
（3）取7.5ml步驟（2）中所得茴香油，加入到50ml的圓底燒瓶中，將圓底燒瓶置于磁力攪拌器中攪拌，隨后向圓底燒瓶中加入1g氯化鐵，接著，將圓底燒瓶連接冷凝回流裝置并加熱升溫至90℃，同時(shí)在2h內(nèi)緩慢逐滴加完20ml濃度為30%的過氧化氫溶液，之后繼續(xù)恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h；
（4）將上述反應(yīng)液趁熱過濾，用10ml85℃的熱水洗滌3次，收集濾液并置于冰浴中，接著滴加5.6mol/l的鹽酸將濾液的ph調(diào)節(jié)為2，接著，在冰浴中靜置2h，抽濾，得到白色固體；
（5）將白色固體用乙醇-水重結(jié)晶，即將白色固體先溶于100ml乙醇中并抽濾出去氧化錳和高錳酸鹽雜質(zhì)，接著向?yàn)V液中加入300ml去離子水，待有白色固體析出，再抽濾，干燥處理，得到白色針狀晶體，即為茴香酸。經(jīng)測(cè)定所得的茴香酸產(chǎn)率達(dá)到90.1%，純度達(dá)到99.8%。
實(shí)施例2
對(duì)實(shí)施例1所得的茴香酸進(jìn)行紅外光譜檢測(cè)：
壓制溴化鉀的空白片和含有茴香酸的溴化鉀樣品片，先將200mg干燥的溴化鉀在瑪瑙研缽中研磨，壓制成空白片；再取純化干燥好的茴香酸1mg與干燥的溴化鉀200mg在瑪瑙研缽中研磨，壓成樣品片；將溴化鉀空白片放入紅外光譜儀的樣品架上，采集參比背景光譜；再放入含有茴香酸的樣品片進(jìn)行測(cè)定，得到茴香酸的紅外光譜圖，見圖1，并與圖譜庫中進(jìn)行了檢索對(duì)比。圖1顯示，在1604、1578、1516、1428cm-1有4個(gè)特征峰，為苯環(huán)骨架振動(dòng)的特征峰；在1263、1068cm-1處有吸收峰，為c-o-c伸縮振動(dòng)的特征峰，這些特征峰可以證明芳香醚的存在。在1686cm-1有特征峰，由c=0伸縮振動(dòng)產(chǎn)生，由于與苯環(huán)共軛而表現(xiàn)出向低波數(shù)移方向偏移的現(xiàn)象。從譜圖對(duì)比可知，實(shí)施例1所得產(chǎn)物的主要成分就是對(duì)甲氧基苯甲酸，即茴香酸。