CN101643418A - 一种没食子酸醇酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分子通式为(HO)3C6H2COOCnH2n+1(n＝6，8，12，16)的没食子酸醇酯的制备方法。在苯或甲苯溶剂中，以氨基磺酸为催化剂，没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比为1.0∶1.1－1.5∶0.08－0.20。没食子酸和伯醇在90－130℃的温度下反应6－10小时后，向反应混合物中加入重结晶溶剂，搅拌溶解均匀后热过滤，滤液冷却析晶，离心(或过滤)得粗品，再经脱色、干燥制成成品，成品收率可达90％以上。可节约催化剂成本约70－90％，产品质量稳定，成本低，收率高，尤其适于工业化大生产。
Description
技术领域
本发明属于精细有机化工领域，涉及分子通式为(HO)3C6H2COOCnH2n+1(n＝6，8，12，16)的没食子酸醇酯的制备方法。
背景技术
没食子酸醇酯为白色或灰白色结晶粉末，具有增强纤维蛋白和血栓的溶解、扩张血管增加冠脉血流和抑制血小板凝聚的作用；同时对人体内的自由基有强烈的清除作用，具有延缓衰老、预防心血管疾病的功能；此外，没食子酸醇酯还是一种公认的安全性较高的合成抗氧化剂，其抗氧化效果优于Vc，其中没食子酸十二酯更为英、美药典收集，是FDA/WHO批准使用的食品抗氧剂，所以是一类有前途的药物和优良的食品抗氧化剂。
目前来讲，没食子酸醇酯的生产方法主要为以浓硫酸、对甲苯磺酸等为催化剂，通过带水剂(苯、环己烷、二氧六环等)除去反应过程中生成的水，使反应向酯化方向进行。其反应通式如下：
在这些制备工艺之中，浓硫酸由于具有较强的氧化性，因而副反应较多，收率低，对设备腐蚀严重，且产品颜色深，加大了脱色成本。近年来的一些研究，主要采用氧化性较弱的催化剂(如对甲苯磺酸或十二烷基苯磺酸等)，如中国专利CN1556093A以对甲苯磺酸(或十二烷基苯磺酸)为催化剂，二氧六环为带水剂，通过氧化铝微孔吸附柱除水反应生成的水，制得没食子酸高级烷醇酯。该工艺具有副产物少，产品纯度高，收率高(90％以上)等优势，但其没有成本优势。此外，美国专利US2595241公开了一种以甲基磺酸为催化剂的工艺，其副反应减少，所得没食子酸醇酯的纯度较高，但反应时间长达30小时，收率也偏低为52％，同时甲基磺酸价格更贵。
发明内容
本发明提供了一种生产成本低，尤其适合于生成长链没食子酸醇酯的制备工艺，它具有副反应少、收率高、纯度高、反应温和，适用面广和产品质量稳定，适合工业化生成等技术优势。
本发明的目的是通过以下方式实现的。
一种没食子酸醇酯的制备方法，是在苯或甲苯溶剂中，加入催化剂，没食子酸和伯醇，保温反应后，向反应混合物中加入重结晶溶剂，搅拌溶解均匀后热过滤，滤液冷却析晶，离心或过滤得没食子酸醇酯粗品，再经脱色、干燥制成没食子酸醇酯，所述催化剂为氨基磺酸，没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比为1.0∶1.1-1.5∶0.08-0.20。没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比优选为1.0∶1.2-1.3∶0.10-0.14。没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比最优选为1.0∶1.3∶0.12。所述没食子酸醇酯分子通式为(HO)3C6H2COOCnH2n+1(n＝6，8，12，16)。
原料总质量(即没食子酸和伯醇总质量)与苯或甲苯溶剂的体积比为1.0∶0.6-1.0g/mL，优选为1.0∶0.8-0.9g/mL。所述重结晶溶剂的体积与理论产品质量之比(理论产品质量是指按没食子酸完全反应得到的产品质量)为4-12mL/g，优选为5-8mL/g。重结晶溶剂为苯或甲苯。所述反应在90-130℃下进行，反应时间6-10小时。
本发明与现有技术比较具有的优点是：
(1)氨基磺酸为常温稳定的白色粉末，其水溶液具有与硫酸同等的强酸性，又名固体硫酸，同时，氨基磺酸毒性低，氧化性较浓硫酸弱，反应温和；副反应少，活性高，适应面广，价格较十二烷基苯磺酸和对甲苯磺酸便宜，尤其在制备长链没食子酸醇酯时的成本优势特别明显，与现今普遍使用的催化剂十二烷基苯磺酸和对甲苯磺酸相比，氨基磺酸的价格约为其1/3和1/2，当酸醇摩尔比为1∶1.3时，按催化剂用量为没食子酸物质的量的15％计算，与十二烷基苯磺酸相比即可节约催化剂成本约90％，与对甲苯磺酸相比可节约催化剂成本约70％。尤其在连续化大批量生产上表现出更为显著的成本优势，这为大规模工业化生产打下坚实的基础。(2)本发明经过对反应原料以及反应条件的反复摸索，得到催化剂与各种反应原料优选的配比和反应条件，使得采用本发明方法制得的没食子酸醇酯收率最高可达96.5％，纯度为99.6％；产品颜色浅，纯度高。
催化剂成本计算对比：
酸醇摩尔比为1∶1.3时，按催化剂用量为没食子酸物质的量(1mol)的15％计算
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
将51.0克没食子酸，加入到带搅拌器和分水装置的150mL三颈瓶中，再加入50.8克辛醇、3.5克氨基磺酸和90mL苯，开启电热套加热。控制回流速度保持温度在104-105℃回流搅拌反应7小时，停止反应。将反应混合物转入1L三颈瓶中，补充560mL苯，搅拌加热至瓶内物充分溶解，趁热真空抽滤，滤液20℃以下冷却析晶，真空抽滤得没食子酸辛酯粗品。再将粗品转入650mL苯中，加热溶解后加适量活性炭和EDTA在70℃保温脱色15分钟，真空热过滤，滤液20℃以下冷却析晶，抽滤，滤饼真空干燥得80.5克没食子酸辛酯精制品(白色结晶)，收率95.8％。成品理化分析，熔点为101-102℃，纯度99.6％，干燥失重＜0.35％，色素＜50番。
实施例2
投入辛醇的质量为58.6克，氨基磺酸为5.8克，反应溶剂苯为100mL，其他条件及操作不变，同实施例1，可得81.1克没食子酸辛酯精制品(白色结晶)，收率95.1％。成品理化分析，熔点为101-102℃，纯度99.6％，干燥失重＜0.40％，色素＜50番。
实施例3
投入辛醇的质量为43.0克，氨基磺酸为2.3克，反应溶剂苯为85mL，其他条件及操作不变，同实施例1，可得75.7克没食子酸辛酯精制品(白色结晶)，收率89.5％。成品理化分析，熔点为101-102℃，纯度99.5％，干燥失重＜0.40％，色素＜50番。
实施例4
同实施例1，其他条件及操作不变，将34.0克没食子酸、26.5克正己醇、2.3克氨基磺酸和55mL苯加入到150mL的三口瓶中，加热至9698℃，保温反应6小时。补充345mL苯制得没食子酸己酯粗品，再在400mL溶剂苯中经脱色、重结晶，得49.0克没食子酸正己酯精制品(白色结晶)，收率96.5％。成品理化分析，熔点为9394℃，纯度99.6％，干燥失重＜0.45％，色素＜50番。
实施例5
正己醇为24.5克，氨基磺酸为2.9克，其他条件和操作不变，同实施例4，可得48.0克没食子酸正己酯精制品(白色结晶)，收率94.5％。成品理化分析，熔点为93-94℃，纯度99.5％，干燥失重＜0.45％，色素＜50番。
实施例6
反应装置同实施例1，在一500mL三颈瓶中，加入170.0克没食子酸、242.3克正十二醇、11.7克氨基磺酸和350mL甲苯。搅拌加热，维持温度在120-122℃酯化反应9小时，停止反应。将反应混合物转入3L的三颈瓶中，补充溶剂甲苯1.7L，搅拌状态下加热至80-85℃，趁热真空抽滤，滤液20℃以下冷却析晶，抽滤得没食子酸十二酯粗品，粗品再转入3L的三颈瓶中，加甲苯2.4L，加热至60-65℃溶解后，加适量活性炭和EDTA在80℃保温脱色15分钟，真空热过滤，滤液20℃以下冷却析晶，抽滤，滤饼真空干燥得309.2克没食子酸十二酯精制品(白色结晶)，收率92.0％。成品理化分析，熔点为96.8-97.8℃，纯度99.5％，干燥失重＜0.40％，色素＜50番。
实施例7
正十二醇为279.6克，氨基磺酸为14.6克，反应溶剂甲苯为400mL，其他条件和操作不变，同实施例6，可311.4克没食子酸十二酯精制品(白色结晶)，收率91.4％。成品理化分析，熔点为96.5-97.5℃，纯度99.5％，干燥失重＜0.45％，色素＜50番。
实施例8
同实施例6，其他条件和操作不变，将136.0克没食子酸、252.2克正十六醇、9.3克氨基磺酸和340mL甲苯加入到500mL的三颈瓶中。搅拌加热，维持温度在126-128℃酯化反应10小时，停止反应。经重结晶、脱色、真空干燥得284.4克没食子酸十六酯精制品(白色结晶)，收率90.1％。成品理化分析，熔点为100.0-100.5℃，纯度99.5％，干燥失重＜0.40％，色素＜50番。
实施例9
正十六醇为232.8克，氨基磺酸为11.7克，其他操作和条件不变，同实施例8，可得277.8克没食子酸十六酯精制品(白色结晶)，收率88.0％。成品理化分析，熔点为100.0-100.8℃，纯度99.5％，干燥失重＜0.45％，色素＜50番。
Claims (6)
1.一种没食子酸醇酯的制备方法，是在苯或甲苯溶剂中，加入催化剂，没食子酸和伯醇，保温反应后，向反应混合物中加入重结晶溶剂，搅拌溶解均匀后热过滤，滤液冷却析晶，离心或过滤得没食子酸醇酯粗品，再经脱色、干燥制成分子通式为(HO)3C6H2COOCnH2n+1，n＝6，8，12，16的没食子酸醇酯，其特征在于，所述催化剂为氨基磺酸，没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比为1.0∶1.1-1.5∶0.08-0.20。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比为1.0∶1.2-1.3∶0.10-0.14。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，没食子酸∶伯醇∶氨基磺酸的摩尔比为1.0∶1.3∶0.12。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的制备方法，其特征在于，没食子酸和伯醇的总质量与苯或甲苯溶剂的体积比为1.0∶0.6-1.0g/mL。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述重结晶溶剂为苯或甲苯，其体积与理论产品质量之比为4-12mL/g。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应在90-130℃下进行，反应时间6-10小时。
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