CN105968149A - β-熊果苷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精细化工领域,提供一种β‑熊果苷的制备方法。本发明以无水葡萄糖为原料,醋杆作为乙酰化试剂,反应产物经蒸去醋酸和醋酐后,采用乙醇直接结晶处理,制得β‑五乙酰葡萄糖。以三氟化硼乙醚和三乙胺作为催化剂,甲苯和二氯甲烷作为溶剂,β‑五乙酰葡萄糖与对苯二酚缩合,制得β‑四乙酰熊果苷,再乙酰化,得到β‑五乙酰熊果苷。β‑五乙酰熊果苷经过甲醇、甲醇钠脱乙酰基,制得β‑熊果苷粗品,再通过活性炭脱色、石油醚洗涤、乙醇和水得合溶剂重结晶处理,得到本发明产品β‑熊果苷。本发明β‑熊果苷含量纯度达99.8%,苯二甲酚小于2ppm,重金属含量小于10ppm。

Description

β-熊果苷的制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工领域,特别涉及一种β-熊果苷的制备方法。
背景技术
β-熊果苷的来源大致要可分为天然植物提取、植物组织培养、酶转化法和化学合成四种方法来制备,前三种方法受到产率低、操作复杂、成本高等因素的制约尚无法工业化生产,目前市场β-熊果苷均来自化学合成。
化学合成β-熊果苷的方法主要有:直接反应法、乙酰化糖法和乙酰卤糖法。直接反应法最简单,在酸性催化剂的存在下,糖与对苯二酚共热缩合,产物为糖苷异构体的混合物,该方法不适合制备二糖,二糖在酸性条件下易水解。酸性催化剂可以是氯化氢、阳离子树脂。氯化氢作为催化剂,需要碳酸银来除氯。阳离子树脂反应完毕后可过滤,所得滤液在室温下通过分步结晶法制得糖苷。
目前,最为广泛的应用是用三氟化硼乙醚催化反应,得到β-五乙酰熊果苷后再经脱乙酰基,得β-熊果苷,在工艺优化的情况下,以葡萄糖计,合成的β-熊果苷总收率不超过60%。其部分母液中原料,未完全酰化产物及部分β-五乙酰熊果苷被作为三废处理掉,从而极大增加了原材料的消耗和生产成本。
专利文件201310198709,“一种改进的β-熊果苷制备方法”,提供了一种合成工艺,提高了β-熊果苷收率10%以上。随着β-熊果苷的工业化生产,以过不断改进,其含量高达99.5%以上,然而,人工合成方法制备β-熊果苷,虽然克服了天然提取法的许多不足,但是采用了对人体有害的氢醌为原料,因此对合成品的定量和定性检测,控制β-熊果苷的质量是必要的。工业生产和应用中β-熊果苷纯度要求≥99.5%,对苯二酚含量要求小于2ppm,重金属含量要求小于10ppm。
发明内容
本发明的目的就是解决上述的技术问题,提供一种β-熊果苷的制备方法,大大提高β-熊果苷的得率以及纯度,同时降低生产成本。
本发明的技术问题主要通过下述技术方案得以解决:
β-熊果苷的制备方法,其主要原材料包括:对苯二酚,醋酐,葡萄糖(99.99%),甲苯,二氯甲烷,乙醇,甲醇,三乙胺,醋酸钠,甲醇纳,三氟化硼乙醚;
其工艺步骤为:
a.醋酐1500~2500份、醋酸钠35~45份加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入共550~700份葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐,降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,母液蒸馏回收乙醇;
b.甲苯500~570份、二氯甲烷80~120公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及650~800份五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入10~14份三乙胺、45~50份三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入250~300份醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,得到β-五乙酰熊果苷,母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷;
c.甲醇钠1.5~2份,甲醇180~210份至2000L反应釜,将70~90份β-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加30~40份水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗,得率94.2%。
d.将β-熊果苷粗品20~30份投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入120~150份乙醇、150~180份水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,得率95.2%,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
最为优选的工艺步骤为:
a.醋酐2000份、醋酸钠40份加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入616份葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐,降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,母液蒸馏回收乙醇;
b.甲苯535份、二氯甲烷113公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及720份五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入12份三乙胺、48份三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入270份醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,得到β-五乙酰熊果苷,母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷;
c.甲醇钠1.8份,甲醇193份至2000L反应釜,将80份β-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加36份水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗,得率94.2%。
d.将β-熊果苷粗品25份投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入133份乙醇、162份水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,得率95.2%,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
本发明以无水葡萄糖为原料,醋杆作为乙酰化试剂,反应产物经蒸去醋酸和醋酐后,采用乙醇直接结晶处理,制得β-五乙酰葡萄糖。以三氟化硼乙醚和三乙胺作为催化剂,甲苯和二氯甲烷作为溶剂,β-五乙酰葡萄糖与对苯二酚缩合,制得β-四乙酰熊果苷,再乙酰化,得到β-五乙酰熊果苷。β-五乙酰熊果苷经过甲醇、甲醇钠脱乙酰基,经活性炭脱色结晶制得β-熊果苷粗品,再通过活性炭脱色、石油醚洗涤、乙醇和水复合溶剂重结晶处理,得到本发明产品β-熊果苷。β-熊果苷含量纯度达99.8%,苯二甲酚小于2ppm,重金属含量小于10ppm。
本发明的有益效果是:采用乙醇直接结晶处理β-五乙酰葡萄糖脱醋酐和醋酸后的产物,通过石油醚洗涤、乙醇和水得合溶剂重结晶相结合的手段,获得良好的纯化β-熊果苷的效果,大大提高β-熊果苷的得率。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:
1)醋酐2000kg、醋酸钠40kg加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入616kg葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐。降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,得率92.5%。母液蒸馏回收乙醇。
2)甲苯535kg、二氯甲烷113公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及720kg五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入12kg三乙胺、48kg三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入270kg醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,制得β-四乙酰熊果苷,再乙酰化,得到β-五乙酰熊果苷,得率83.6%。母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷。
3)甲醇钠1.8kg,甲醇193kg至2000L反应釜,将80kgβ-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加36kg水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗,得率94.2%。
4)将β-熊果苷粗品25kg投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入133kg乙醇、162kg水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,得率95.2%,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
实施例2:
1)醋酐1500kg、醋酸钠35kg加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入580kg葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐。降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,得率92.5%。母液蒸馏回收乙醇。
2)甲苯500kg、二氯甲烷80公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及650kg五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入10kg三乙胺、45kg三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入250kg醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,得到β-五乙酰熊果苷,得率83.6%。母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷。
3)甲醇钠1.5kg,甲醇180kg至2000L反应釜,将70kgβ-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加30kg水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗,得率94.2%。
4)将β-熊果苷粗品20kg投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入120kg乙醇、150kg水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,得率95.2%,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
实施例3:
1)醋酐2500kg、醋酸钠45kg加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入700kg葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐。降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,得率92.5%。母液蒸馏回收乙醇。
2)甲苯570kg、二氯甲烷100公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及800kg五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入14kg三乙胺、49kg三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入300kg醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,制得β-四乙酰熊果苷,再乙酰化,得到β-五乙酰熊果苷,得率83.6%。母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷。
3)甲醇钠1.9kg,甲醇200kg至2000L反应釜,将90kgβ-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加40kg水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗,得率94.2%。
4)将β-熊果苷粗品30kg投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入150kg乙醇、170kg水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,得率95.2%,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
本实施例只是本发明示例的实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变化,而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的配方及工艺,因此前面描述的方式只是优选方案,而并不具有限制性的意义,凡是依本发明所作的等效变化与修改,都在本发明权利要求书的范围保护范围内。

Claims (2)

1.β-熊果苷的制备方法,其主要原材料包括:对苯二酚,醋酐,葡萄糖,甲苯,二氯甲烷,乙醇,甲醇,三乙胺,醋酸钠,甲醇纳,三氟化硼乙醚;
其工艺流程是:以无水葡萄糖为原料,醋杆作为乙酰化试剂,反应产物经蒸去醋酸和醋酐后,采用乙醇直接结晶处理,制得β-五乙酰葡萄糖;以三氟化硼乙醚和三乙胺作为催化剂,甲苯和二氯甲烷作为溶剂,β-五乙酰葡萄糖与对苯二酚缩合,制得β-四乙酰熊果苷,再乙酰化,得到β-五乙酰熊果苷;β-五乙酰熊果苷经过甲醇、甲醇钠脱乙酰基,经活性炭脱色结晶制得β-熊果苷粗品;再通过活性炭脱色、石油醚洗涤、乙醇和水复合溶剂重结晶处理,得到本发明产品β-熊果苷;
其工艺步骤为:
a.醋酐1500~2500份、醋酸钠35~45份加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入共550~700份葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐,降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,母液蒸馏回收乙醇;
b.甲苯500~570份、二氯甲烷80~120公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及650~800份五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入10~14份三乙胺、45~50份三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入250~300份醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,得到β-五乙酰熊果苷,母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷;
c.甲醇钠1.5~2份,甲醇180~210份至2000L反应釜,将70~90份β-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加30~40份水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗;
d.将β-熊果苷粗品20~30份投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入120~150份乙醇、150~180份水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
2.根据权利要求1所述的β-熊果苷的制备方法,其工艺步骤为:
a.醋酐2000份、醋酸钠40份加至5000L夹套反应釜,然后分两次加入616份葡萄糖,常压100~130℃保温4h,反应结束后在95℃/-0.080Mpa减压蒸馏,回收醋酸和醋酐,降温后在浓缩产物中加入乙醇,物料打入结晶釜,母液引入β-五乙酰葡萄糖晶种,并控制冷却速度,在10~35℃结晶24h,再经离心分离,滤饼用去离子水洗涤两次后烘干12h,得到β-五乙酰葡萄糖,母液蒸馏回收乙醇;
b.甲苯535份、二氯甲烷113公斤至2000L反应釜,投入对茶二酚以及720份五乙酰葡萄糖,在氮气保护下常压保温1小时,后投入12份三乙胺、48份三氟化硼乙醚,升温至30~40℃,常压保温10h,再加入270份醋酐反应2h,物料打入结晶釜冷却结晶,温度控制在15~20℃,结晶12h,离心分离,滤饼洗涤后得结晶,再烘干12h,得到β-五乙酰熊果苷,母液减压蒸馏(90℃/-0.080Mpa)回收甲苯和二氯甲烷;
c.甲醇钠1.8份,甲醇193份至2000L反应釜,将80份β-五乙酰熊果苷投入反应釜中,50℃下反应2h,在45~50℃/-0.080Mpa减压蒸馏,当蒸出甲醇,加36份水,再加亚硫酸钠和活性炭进行脱色处理1h,过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃冷却结晶12h,离心过滤,滤饼烘干5h,得到β-熊果苷粗;
d.将β-熊果苷粗品25份投入500L反应釜中,用石油醚洗涤和干燥处理后,加入133份乙醇、162份水,乙醇/水质量比为9:11,再加亚硫酸钠和活性炭,80~85℃保温3h进行脱色、过滤,滤液调整PH=6.5,5~10℃重结晶12h,离心过滤,滤饼烘干12h,得成品β-熊果苷,母液进入乙醇回收釜,在60℃/-0.050Mpa减压蒸馏回收乙醇。
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