CN110156592A - 5(6)-癸烯酸的提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种5(6)‑癸烯酸的提纯方法，包括：(1)中和，向待提取5(6)‑癸烯酸样品中加入碱性物质加热搅拌溶解；(2)结晶，待完全溶解后，水相进行冷却结晶获得固体；(3)调酸，向步骤(2)中获得的固体中加入酸调节剂，调节pH至3～4；(4)分离，静置分离有机相得到5(6)‑癸烯酸。本发明提供的5(6)‑癸烯酸提纯工艺，利用酸碱中和以及盐类水解原理，获得高纯度的5(6)‑癸烯酸，该方法工艺简单，无需在高温条件下进行精馏，不会产生其他副产物，可获得高纯度的5(6)‑癸烯酸。

Description

5(6)-癸烯酸的提纯方法
技术领域
本发明属于食品及饮料制备技术领域，具体涉及一种5(6)-癸烯酸的提纯方法。
背景技术
5(6)-癸烯酸是一种重要的食用香料，具有强烈的牛奶香气，可用于牛奶、奶油、巧克力、乳酪等食品中作为香料。5(6)-癸烯酸商品名称为牛奶内酯，是美国食用香料制造者协会认可的安全食用香料(FEMA号：3742)，同时也符合GB2760-2011《食品添加剂使用标准》编号：S1302。它具有浓郁的牛奶香气，且香味持久，是牛奶、奶油、乳酪等类型香精配制的重要原料。
有关5(6)-癸烯酸的提纯方法多见报道，例如中国专利CN103588633A和CN1291966C、CN1184186C和CN99101497.9中5(6)-癸烯酸提纯方法均为减压精馏，需要高负压、高温等条件，提纯条件苛刻，且精馏过程中5(6)-癸烯酸在高温条件下自身会发生聚合反应，影响产品收率。
因此，需要提供一种工艺简单、纯度高的5(6)-癸烯酸提纯方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、纯度高的5(6)-癸烯酸提纯方法。
为实现上述目的，本发明提供一种5(6)-癸烯酸的提纯方法，包括：
(1)中和，向待提取5(6)-癸烯酸样品中加入碱性物质加热搅拌溶解；
(2)结晶，待完全溶解后，进行冷却结晶获得固体；
(3)调酸，向步骤(2)中获得的固体中加入酸调节剂，调节pH至3～4；
(4)分离，静置分离有机相得到5(6)-癸烯酸。
与现有技术相比，本发明提供的5(6)-癸烯酸提纯工艺，利用步骤(1)中酸碱中和，步骤(2)将盐结晶，以及步骤(3)的盐类水解原理，以提纯获得高纯度的5(6)-癸烯酸，该方法工艺简单，无需在高温条件下进行精馏，不会产生其他副产物，可获得高纯度的5(6)-癸烯酸。
较佳地，步骤(1)中，所述碱性物质的浓度为10％～50％，以重量计，所述5(6)-癸烯酸样品与所述碱性物质的重量比为1:1.1～10。
较佳地，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种。
较佳地，步骤(1)中，还包括向待提取5(6)-癸烯酸样品中加入萃取剂进行萃取，萃取温度为25～110℃。加入萃取剂可去除待提纯5(6)-癸烯酸样品中一些可溶于有机溶剂的杂质，进一步提高产品的纯度。
较佳地，所述萃取剂为甲苯、环己烷、正己烷和氯代烷烃中的一种。
较佳地，步骤(3)中，所述酸调节剂为硫酸、盐酸、乙酸和甲酸中的一种。
较佳地，步骤(2)与步骤(3)间还包括：
(21)重结晶，向步骤(2)中获得的固体中加入重结晶剂加热搅拌溶解，充分溶解后，冷却，获得重结晶固体。重结晶过程是为了进一步去除样品中的其他杂质，以获得纯度更高的5(6)-癸烯酸。
较佳地，所述重结晶剂为乙醇、甲醇和水中的一种。
较佳地，所述重结晶温度为0～60℃。
较佳地，步骤(4)中还包括，静置分离得到有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥，得到5(6)-癸烯酸。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术方案、构造特征、所实现的技术效果，以下结合具体实施方式详予说明。
本发明提供一种5(6)-癸烯酸的提纯方法，包括：
(1)中和，向待提取5(6)-癸烯酸样品中加入碱性物质加热搅拌溶解，碱性物质可以为浓度为10％～50％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠，以重量计，5(6)-癸烯酸样品与碱性物质的重量比为1:1.1～10，具体可以为1:1.1、1:1.5、1:1.1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:7、1:8、1:10。在此步骤中，也可向待提取5(6)-癸烯酸样品中加入甲苯、环己烷、正己烷或氯代烷烃萃取剂进行萃取，萃取温度为25～110℃，具体可以为25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、65℃、70℃、80℃、100℃、110℃，此步骤可将样品中可溶于有机溶剂的一些杂质去除。
(2)结晶，待完全溶解后，水相进行冷却结晶获得固体，较佳地，该步骤完成后，还可包括重结晶过程，即向上述获得的固体中加入乙醇、甲醇或水等重结晶剂加热搅拌溶解，充分溶解后，冷却，获得重结晶固体，重结晶温度为0～60℃，具体地，重结晶温度可以为0℃、5℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃。
(3)调酸，向结晶或重结晶获得的固体中加入硫酸、盐酸、乙酸或甲酸等酸调节剂，调节pH至3～4。
(4)分离，静置分离有机相得到5(6)-癸烯酸。有机相可用无水硫酸钠干燥，干燥后获得5(6)-癸烯酸。
以下结合具体实施例进行详细说明。在以下实施例中，待提取的5(6)-癸烯酸样品通过ε-癸内酯和硫酸进行开环反应制得。
实施例1
30gε-癸内酯和50％硫酸混合，回流反应4h，制得5(6)-癸烯酸样品。向制得的5(6)-癸烯酸样品中加入30％氢氧化钠溶液40g，加热60℃搅拌溶解，待完全溶解后，冷却到常温结晶，抽滤，得到固体，随后加入浓度30％的硫酸调pH至3～4，静置分离获得有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥，得到5(6)-癸烯酸，经过气相检测，提纯获得的5(6)-癸烯酸的纯度为86.3％。
实施例2
30gε-癸内酯和50％硫酸混合，回流反应4h，制得5(6)-癸烯酸样品。向制得的5(6)-癸烯酸样品中加入30％氢氧化钠溶液40g、甲苯60ml，加热60℃搅拌溶解，待完全溶解后静置分离，将水相冷却到常温结晶，抽滤得到固体，随后加入浓度30％的硫酸调pH至3～4，静置分离获得有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥，得到5(6)-癸烯酸，经过气相检测，提纯获得的5(6)-癸烯酸的纯度为95.6％
实施例3
30gε-癸内酯和50％硫酸混合，回流反应4h。加入30％氢氧化钠溶液40g、甲苯60ml，加热60℃搅拌澄清后，静置分离，水相冷却到常温结晶，抽滤得到固体(1)，固体(1)加入40ml无水乙醇加热60℃充分溶解后，冷却到10℃重结晶，抽滤得到固体(2)，固体(2)再用30％浓度硫酸调PH 3～4，静置分离，有机相用无水硫酸钠干燥，得到5(6)-癸烯酸，经过气相检测，提纯获得的5(6)-癸烯酸的纯度99.1％
实施例4
30gε-癸内酯和50％硫酸混合，回流反应4h。加入碳酸氢钠35.2g、水50ml、甲苯60ml，加热60℃搅拌澄清后，静置分离，水相冷却到常温结晶，抽滤得到固体(1)，固体(1)加入40ml无水乙醇加热60℃充分溶解后，冷却到10℃重结晶，抽滤得到固体(2)，固体(2)再用30％浓度硫酸调PH 3～4，静置分离，有机相用无水硫酸钠干燥，得到5(6)-癸烯酸，经过气相检测，提纯获得的5(6)-癸烯酸的纯度99.4％。
对比例1
30gε-癸内酯，50％硫酸混合，回流反应4h。反应结束后冷却、甲苯萃取、清水清洗、减压蒸馏，可得到5(6)-癸烯酸16.4克。本发明检测使用GC检测，提纯获得的5(6)-癸烯酸的纯度为76.2％。
从上述实施例及对比例中，可以看出，所有实施例获得的5(6)-癸烯酸的纯度都高于对比例1，说明本发明提供的5(6)-癸烯酸的提纯方法，不仅工艺简单，且提纯效率高，对5(6)-癸烯酸的生产具有重大的经济价值。
比较实施例1、实施例2与实施例3，可以看出，实施例2和实施例3中获得的5(6)-癸烯酸的纯度都高于实施例1，说明萃取和重结晶确实可以进一步提高5(6)-癸烯酸的纯度。
综上所述，本发明提供的5(6)-癸烯酸提纯工艺，利用酸碱中和以及盐类水解原理，提纯获得高纯度的5(6)-癸烯酸，该方法工艺简单，无需在高温条件下进行精馏，不会产生其他副产物，可获得高纯度的5(6)-癸烯酸，而萃取和重结晶过程可以进一步提高产品的纯度，在5(6)-癸烯酸的生产上具有重要的经济价值。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，包括：
(1)中和，向待提取5(6)-癸烯酸样品中加入碱性物质加热搅拌溶解；
(2)结晶，待完全溶解后，水相进行冷却结晶获得固体；
(3)调酸，向步骤(2)中获得的固体中加入酸调节剂，调节pH至3～4；
(4)分离，静置分离有机相得到5(6)-癸烯酸。
2.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱性物质的浓度为10％～50％，以重量计，所述5(6)-癸烯酸样品与所述碱性物质的重量比为1:1.1～10。
3.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种。
4.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括向待提取5(6)-癸烯酸样品中加入萃取剂进行萃取，萃取温度为25～110℃。
5.如权利要求4所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，所述萃取剂为甲苯、环己烷、正己烷和氯代烷烃中的一种。
6.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，步骤(3)中，所述酸调节剂为硫酸、盐酸、乙酸和甲酸中的一种。
7.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，步骤(2)与步骤(3)间还包括：
(21)重结晶，向步骤(2)中获得的固体中加入重结晶剂加热搅拌溶解，充分溶解后，冷却，获得重结晶固体。
8.如权利要求7所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，所述重结晶剂为乙醇、甲醇和水中的一种。
9.如权利要求7所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，所述重结晶温度为0～60℃。
10.如权利要求1所述的5(6)-癸烯酸的提纯方法，其特征在于，步骤(4)中还包括，静置分离得到有机相，将有机相用无水硫酸钠干燥，得到5(6)-癸烯酸。
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