CN101781214A - 没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺 - Google Patents

没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺 Download PDF

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陈学勇
汤先赤
汤赫
银云峰
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Abstract

一种没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺，由没食子酸原料和正辛醇在有机磺酸催化剂作用下进行酯化反应，滤液减压蒸发浓缩，加入环己烷进行重结晶，用纯净水洗涤滤物直至PH为6.0-7.0，然后真空干燥即得没食子酸正辛酯成品。本发明可以显著缩短酯化反应时间，反应转化率也较高；省去减压高温蒸馏过程，减少了高温对反应产生产物的破坏；正辛醇既是反应物又是反应用溶剂，降低了生产成本。

Description

没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺
技术领域
本发明涉及一种制备没食子酸正辛酯的方法，特别是由过量正辛醇酯化反应制备没食子酸正辛酯的方法。
背景技术
没食子酸正辛酯(英文名Octyl gallate，以下简称OG)又名3，4，5-三羟基苯甲酸正辛酯，是一种性能优良的食品抗氧化剂，广泛用于脂肪类、奶油类物质及油炸食品中，具有提高食品品质，延长食品的保质期，增强保鲜防腐等功能。没食子酸正辛酯还具有抗血小板凝聚作用，对心脑血管疾病有治疗作用，是一种较有前途的药物。此外，没食子酸正辛酯还在生产无碳复写纸、热敏记录纸作显色剂增强显色效果。
没食子酸正辛酯的合成方法可分为三类：即“酯交换法”、“卤代烷取代法”和“醇酸直接酯化法”。其中前两种方法由于存在转化率不够或反应副产物较多等缺点，较少使用；目前主要是使用第三种合成方法，即“醇酸直接酯化法”。因没食子酸与正辛醇在苯、甲苯等常用芳香族溶剂中相亲相溶性较差，较难发生酯化反应，通常需在反应体系中加入有利于反应物相亲相溶的良溶剂二氧六环。但二氧六环与酯化反应产生的水很难分离，会影响酯化反应的效果，所以如何解决脱水剂与良溶剂有效分离至关重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺，以工业没食子酸为原料，采用过量正辛醇酯化合成反应工艺，省去专门溶剂，以强选择性有机溶剂作稀释剂将反应物析出精制，同时得以实现正辛醇的简便高效回收。
本发明的化学合成反应式：
Figure G200910226616XD00011
本发明制备方法步骤：
(1)将没食子酸原料定量加入酯化反应罐中，加入没食子酸原料重量2.5～7.5倍的正辛醇和没食子酸原料重量6-8％的有机磺酸催化剂进行酯化反应，温度80℃，反应时间2小时；
(2)将反应液冷却过滤，滤液减压蒸发浓缩，回收蒸出的正辛醇溶剂。
(3)加入环己烷进行重结晶，经过滤、水洗后，滤物再次加入环己烷溶剂重结晶，两次过滤的滤液集中回收溶剂；
(4)用纯净水洗涤滤物直至PH为6.0-7.0，取滤物在60℃下真空干燥，即得没食子酸正辛酯成品。
步骤(1)中，正辛醇的最合适用量为没食子酸原料重量的5倍。所述有机磺酸催化剂为甲基磺酸。
步骤(2)中，反应液冷却至20℃过滤。
本发明提出了一套过程相对简易、成本低廉的没食子酸正辛酯的合成工艺。与其它合成工艺相比，具有以下特点：
(a)正辛醇过量，可以显著缩短酯化反应时间，反应转化率也较高；
(b)过量正辛醇不需专门蒸馏处理，经过滤后直接循环使用。正辛醇的沸点为194～197℃，省去减压高温蒸馏过程，减少了高温对反应产生产物的破坏；
(c)省去了通常酯化反应使用的专门溶剂二氧六环。在此合成工艺中，正辛醇既是反应物又是反应用溶剂，降低了生产成本。
工艺技术创新点：
1、过量正辛醇酯化反应工艺。过量的正辛醇参与酯化反应，有利于酯化反应的完全，试验结果表明使用5倍没食子酸量的正辛醇较为合适。
在已有的国内外文献报道中，凡是没食子酸与高碳醇进行直接酯化反应，都需要将上述两种原料溶于二氧六环等相溶剂中，而二氧六环与没食子酸正辛酯产物及正辛醇亲合力极强，难以充分蒸馏回收，再利用较困难，不利于工业化生产。没食子酸辛酯可溶于热辛醇，可替代相溶剂二氧六环。省去相溶剂蒸馏回收过程，又保证酯化反应顺利进行。因此本发明省去二氧六环，从而降低制备成本。
2、没食子酸正辛酯反应产物分离与正辛醇回收处理工艺。采用过量正辛醇酯化工艺，过量的正辛酯不需专门蒸馏回收，只需冷冻析出产物，经过滤分离，可直接用于下批酯化反应，循环投料使用，辛醇损耗小，又不造成环境污染，过量辛醇酯化反应有利于向生成物方向转化，酯化时间缩短到8小时。
3、催化剂。本发明酯化反应所选用的催化剂为有机磺酸类催化剂，它与传统的无机酸(如浓硫酸)催化剂相比，具有不易引起有机原料的炭化、催化效果好、反应速度快、得率高、设备腐蚀小以及对环境无害等优点。催化剂用量较小，对制备成本的影响极为有限。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
将工业没食子酸100g，，正辛醇250ml加入烧杯中，搅拌，加入甲基磺酸催化剂7g，控制在温度80℃下反应2小时，冷却至20℃过滤，滤液减压蒸发浓缩，回收蒸出的正辛醇溶剂。生成物经过醇回收后，加入环己烷溶剂(99.0％)400ml作为溶剂进行重结晶，经过滤、水洗后，滤物再次加入400ml环己烷溶剂重结晶，两次过滤的滤液集中回收溶剂，过滤，洗涤滤物料直至PH为6.0-7.0，取滤物真空干燥(60℃)，得没食子酸正辛酯成品73.3g，含量99.2％。
实施例2：
将工业没食子酸100g，，正辛醇500ml加入烧杯中，搅拌，加入甲基磺酸催化剂7g，控制在温度80℃下反应2小时，冷却至20℃过滤，滤液减压蒸发浓缩，回收蒸出的正辛醇溶剂。生成物经过醇回收后，加入环己烷溶剂(99.0％)400ml作为溶剂进行重结晶，经过滤、水洗后，滤物再次加入400ml环己烷溶剂重结晶，两次过滤的滤液集中回收溶剂，过滤，洗涤滤物料直至PH为6.0-7.0，取滤物真空干燥(60℃)，得没食子酸正辛酯成品87.8g，含量99.3％。
实施例3：
将工业没食子酸100g，，正辛醇750ml加入烧杯中，搅拌，加入甲基磺酸催化剂7g，控制在温度80℃下反应2小时，冷却至20℃过滤，滤液减压蒸发浓缩，回收蒸出的正辛醇溶剂。生成物经过醇回收后，加入环己烷(99.0％)400ml作为溶剂进行重结晶，经过滤、水洗后，滤物再次加入400ml环己烷溶剂重结晶，两次过滤的滤液集中回收溶剂，过滤，洗涤滤物料直至PH为6.0-7.0，取滤物真空干燥(60℃)，得没食子酸正辛酯成品78.1g，含量99.5％。

Claims (4)

1.一种没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺，其特征在于，步骤包括：
(1)将没食子酸原料定量加入酯化反应罐中，加入没食子酸原料重量2.5～7.5倍的正辛醇和没食子酸原料重量6-8％的有机磺酸催化剂进行酯化反应，温度80℃，反应时间2小时；
(2)将反应液冷却过滤，滤液减压蒸发浓缩，回收蒸出的正辛醇溶剂。
(3)加入环己烷进行重结晶，经过滤、水洗后，滤物再次加入环己烷溶剂重结晶，两次过滤的滤液集中回收溶剂；
(4)用纯净水洗涤滤物直至PH为6.0-7.0，取滤物在60℃下真空干燥，即得没食子酸正辛酯成品。
2.根据权利要求1所述的没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，正辛醇的最合适用量为没食子酸原料重量的5倍。
3.根据权利要求1所述的没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺，其特征在于，所述有机磺酸催化剂为甲基磺酸。
4.根据权利要求1所述的没食子酸正辛酯过量酯化生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，反应液冷却至20℃过滤。
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