專利名稱:用古龍酸制備粗維生素c的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以古龍酸為起始原料，經(jīng)催化酯化、轉(zhuǎn)化、酸化制備粗維生素C的新方法，屬于化學(xué)合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
維生素C是世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織共同確定的26種基本藥物之一，是人體必需而自身不能合成的營養(yǎng)成份，其防病保健功能及輔助治療作用對人們健康起到越來越重要的作用，因此，維生素C的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工藝技術(shù)在不斷改進(jìn)。
維生素C，化學(xué)名3-氧代-L古龍?zhí)撬徇秽珒?nèi)酯，3-oxo-L-gulofuranolactonl異名抗壞血酸，Ascorbic acid結(jié)構(gòu)式 分子式及分子量C6H8O6＝176.13目前，維生素C生產(chǎn)有一步發(fā)酵法和二步發(fā)酵法。二步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C有酸轉(zhuǎn)化或堿轉(zhuǎn)化方法。堿轉(zhuǎn)化法中古龍酸酯化和轉(zhuǎn)化是制備粗品維生素C的關(guān)鍵反應(yīng)步驟。石家莊第一制藥廠1997年5月16日申請的專利(CN 1199734A)提供了一種古龍酸制備粗維生素C的方法，即以古龍酸為原料，以濃硫酸為催化劑，在甲醇液中進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后加碳酸氫鈉處理酯化液，以除掉硫酸根離子(-SO-24)，將生成的Na2SO4濾掉，濾液中再加入碳酸氫鈉進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化，分離出的固體物用去離子水溶解配成10-30％水溶液，經(jīng)大孔陽離子樹脂交換，交換液脫色、濃縮、結(jié)晶即得粗維生素C。此方法有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在以下不足1、以硫酸為催化劑，在進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化前，需增加用碳酸氫鈉除硫酸根(-SO24)的反應(yīng)步驟和過濾步驟，不僅延長了生產(chǎn)周期，而且造成人力和物力的浪費(fèi)，熱濾時(shí)的甲醇對環(huán)境也造成污染；2、酯化液中若硫酸根處理不凈，還會影響粗維生素C的質(zhì)量和收率。
實(shí)際生產(chǎn)中也有采用樹脂替代硫酸催化的工藝。樹脂催化便于回收套用，不易混入下步反應(yīng)，是比較理想的催化劑，但該方法對古龍酸的質(zhì)量要求苛刻，否則極易出現(xiàn)催化劑中毒失活問題，干擾生產(chǎn)的正常進(jìn)行；另外采用樹脂作催化劑，也需要進(jìn)行相應(yīng)的處理步驟，比較煩瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以古龍酸為原料，以氯化氫為催化劑進(jìn)行酯化、轉(zhuǎn)化、酸化，制備粗維生素C的新方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
將古龍酸、催化劑氯化氫按比例加入甲醇中，攪拌，升溫至66-68℃，回流2-5小時(shí)，得古龍酸甲酯溶液，然后降溫至50℃以下，加入活性碳酸氫鈉，升溫回流2-4小時(shí)，得維生素C-Na甲醇液，降溫至0-5℃，過濾，得維生素C-Na固體，用其濕品重量的2-3倍去離子水溶解后，用陽離子樹脂柱進(jìn)行酸化，收集PH1.5-1.7的流出液，加炭脫色后過濾，濃縮、結(jié)晶，即得粗維生素C。
其中(1)古龍酸∶氯化氫∶甲醇∶碳酸氫鈉，按重量比為1∶0.003-0.015∶3-5∶0.4-0.5(2)所用催化劑為氯化氫HCl，可以鹽酸形式加入濃度為32-38％、也可以鹽酸甲醇形式加入、或以氣體形式通入。
本發(fā)明的工藝路線可以簡略如下 利用本發(fā)明提供的方法，既可提高酯化收率及粗維生素C的總收率，平均3-5％，降低成本，又可大大提高粗維生素C的質(zhì)量，使其具有色澤好、存放時(shí)間長的優(yōu)點(diǎn)；另外，采用本發(fā)明還可以減化操作步驟，省去堿轉(zhuǎn)化前用碳酸氫鈉除去硫酸根的反應(yīng)和過濾步驟，沒有甲醇污染，節(jié)約設(shè)備和能源，降低操作人員的勞動強(qiáng)度。
具體實(shí)施方式
實(shí)例(1)儀器磨口三頸瓶(500ml)、回流冷卻器、密封攪拌在無水條件下先加入無水甲醇280ml，開始攪拌。然后加入合格古龍酸80g，及催化劑工業(yè)鹽酸1.6ml(鹽酸折純量0.6g，相當(dāng)0.0075重量比)，水浴加熱升溫至66-68℃全回流3.5h，進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至50℃以下，緩慢加入活性碳酸氫鈉33.6g，緩慢升溫至66-68℃全回流3.5h進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至0-5℃過濾、干燥，得到堿化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量82.2g，含量90.2％。然后將Vc-Na加去離子水配成20％的Vc-Na水溶液，走樹脂柱進(jìn)行酸化，收集pH1.5-1.7流出液，加活性炭脫色、過濾、濾液濃縮、結(jié)晶，得粗品Vc，其母液濃縮進(jìn)行粗Vc的二次回收。最后Vc粗品總收率較用硫酸為催化劑的平行對照試驗(yàn)提高收率2.5％。樹脂柱可選用732型陽離子樹脂，或者大孔陽離子樹脂。
實(shí)例(2)在無水條件下先加入無水甲醇240ml，開始攪拌，然后加入合格古龍酸80g及催化劑工業(yè)鹽酸2.0ml(鹽酸折純量0.74g相當(dāng)于重量比0.0093)，水浴加熱升溫至66-68℃，全回流3h進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至45℃，緩慢加入活性碳酸氫鈉36.8g，緩慢升溫至66-68℃，全回流3h，進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至5-0℃，過濾、干燥，得到酯化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量82.0g含量98.8％；酸化操作同例1，不同之處在于Vc-Na配成25％水溶液，粗Vc總收率高于硫酸為催化劑的對照試驗(yàn)總收率2％。
實(shí)例(3)在無水條件下先加入無水甲醇320ml，開始攪拌，然后加入合格古龍酸80g及催化劑工業(yè)鹽酸2.4ml(鹽酸折純量0.89g，相當(dāng)于重量比0.011)，水浴加熱升溫至66-68℃，全回流3h進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至40℃，緩慢加入活性碳酸氫鈉38.4g，緩慢升溫至66-68℃，全回流3h，進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至5-0℃，過濾、干燥，得到酯化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量83.5g，含量90.9％；酸化操作同例1，不同之處在于Vc-Na配成30％水溶液，粗Vc總收率高于對照試驗(yàn)總收率4.5％。
實(shí)例(4)
在無水條件下先加入無水甲醇450ml、合格古龍酸100g及催化劑工業(yè)鹽酸1.0ml(鹽酸折純量0.35g相當(dāng)于重量比0.0035)，水浴加熱升溫至66-68℃，全回流2.5h進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至45℃，緩慢加入活性碳酸氫鈉42g，緩慢升溫至66-68℃，全回流3h，進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至5-0℃，過濾、干燥，得到酯化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量102.5g，含量90.9％；酸化操作同例1，粗Vc總收率高于對照試驗(yàn)的總收率4.1％實(shí)例(5)在無水條件下先加入無水甲醇500ml，然后加入合格古龍酸100g及催化劑工業(yè)鹽酸4.0ml(鹽酸折純量1.49g，相當(dāng)于重量比0.0149)，水浴加熱升溫至66-68℃，全回流2h，進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至40℃，緩慢加入活性碳酸氫鈉50g，緩慢升溫至66-68℃，全回流2.5h，進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至5-0℃，過濾、干燥，得到酯化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量102.8g含量91.2％；酸化操作同例2，收率提高4.0％。
實(shí)例(6)在無水條件下先加入鹽酸含量為0.2％的鹽酸甲醇液240ml(鹽酸的析純量為0.48g，相當(dāng)于重量比0.006)，開始攪拌，然后加入合格古龍酸80g，水浴加熱升溫至66-68℃，全回流3h進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至50℃，緩慢加入活性碳酸氫鈉36g，緩慢升溫至66-68℃，全回流3h，進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至5-0℃，過濾、干燥，得到酯化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量83g含量90.8％；酸化操作同例3，收率提高4.7％。
實(shí)例(7)在無水條件下先加入鹽酸含量0.175％的鹽酸甲醇液320ml(鹽酸析純量0.56g相當(dāng)于重量比0.007)，開始攪拌，然后加入合格古龍酸80g，水浴加熱升溫至66-68℃，全回流3h，進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到古龍酸甲酯。在同一反應(yīng)器內(nèi)將古龍酸甲酯液降溫至45℃，緩慢加入活性碳酸氫鈉35.4g，緩慢升溫至66-68℃，全回流3h，進(jìn)行堿轉(zhuǎn)化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后降溫至5-0℃，過濾、干燥，得到酯化轉(zhuǎn)化產(chǎn)品Vc-Na，得量82.5g含量92.4％；酸化操作同例1，收率提高5.2％。
實(shí)例(8)其他條件同例4，不同在于催化劑采用干燥氯化氫氣體，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量，將氯化氫通入古龍酸甲醇液中(其通入量相當(dāng)重量為0.35g)，Vc-Na得量103.2g，含量92.8％；酸化操作同例2，收率提高5.4％。
實(shí)例(9)其他條件同例5，催化劑條件同例8，其量同例5，通入量重量為1.49g，Vc-Na得量103.8g，含量92.2％；酸化操作同例2，收率提高6.0％。
權(quán)利要求
1.一種用古龍酸制備粗維生素C的方法，其特征在于將古龍酸、催化劑氯化氫按比例加入甲醇中，攪拌，升溫至66-68℃，回流2-5小時(shí)，得古龍酸甲酯溶液，然后降溫到50℃以下，加入活性碳酸氫鈉升溫回流2-4小時(shí)，得Vc-Na甲醇液，降溫到0-5℃過濾得Vc-Na固體，用其濕品重量的2-3倍去離子水溶解后，用陽離子樹脂柱進(jìn)行酸化，收集PH1.5-1.7流出液，加炭脫色過濾、濃縮、結(jié)晶，即得粗維生素C；其中古龍酸∶氯化氫∶甲醇∶碳酸氫鈉，按重量比為1∶0.003-0.015∶3-5∶0.4-0.5。
2.一種如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于催化劑氯化氫可以鹽酸形式加入，也可以鹽酸甲醇形式加入，或以氣體形式通入，其折純量在限定重量配比范圍內(nèi)。
3.一種如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于催化劑所用鹽酸可選用濃度為32-38％，其折純量與權(quán)利1所限重量范圍一致。
4.一種如權(quán)利1所述的方法，其特征在于陽離子樹脂可選用732型陽離子樹脂，也可選用大孔陽離子樹脂。
專利摘要
用古龍酸制備粗維生素C的新方法，包括以古龍酸為原料，經(jīng)催化酯化、轉(zhuǎn)化、酸化工序，其特征在于將古龍酸、氯化氫、甲醇、碳酸氫鈉按重量比1∶0.003-0.015∶3-5∶0.4-0.5投料攪拌后，升溫至66-68℃，回流2-5小時(shí)，得古龍酸甲酯溶液，然后降溫至50℃以下，加入活性碳酸氫鈉升溫回流2-4小時(shí)，得Vc-Na甲醇液，降溫過濾得Vc-Na固體，再用其2-3倍量去離子水溶解后，用陽離子樹脂柱進(jìn)行酸化，收集pH1.5-1.7的流出液，加炭脫色后過濾，結(jié)晶得粗維生素C。本發(fā)明方法解決了現(xiàn)工藝中用硫酸為催化劑或以陽離子樹脂為催化劑所存在的種種弊端，具有提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品吸率的雙重作用，并可改善操作環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，減少工藝步驟，降低成本。
文檔編號C07D307/62GKCN1198812SQ02144715
公開日2005年4月27日 申請日期2002年12月9日
發(fā)明者田乃秋, 高永濤 申請人:東北制藥總廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan