CN110938020A - 一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，步骤如下：（1）L‑精氨酸盐酸盐溶于乙醇，制备精氨酸乙酯盐酸盐；（2）月桂酸溶于乙酸乙酯中，加入羰基二咪唑进行反应；（3）加入三乙胺和精氨酸乙酯盐酸盐，酰胺化得到目标溶液；（4）水洗处理后，降温结晶析出产品。本发明采用羰基二咪唑缩合剂来进行第二步酰胺化反应，避免了月桂酰氯的使用，并且条件温和，操作简单，绿色环保。该制备工艺收率达到91%及以上和产品纯度达到98%及以上。
Description
技术领域
本发明属于食品防腐剂制备技术领域，更具体地说，涉及一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺。
背景技术
食品防腐剂主要分为化学防腐剂和天然防腐剂。天然防腐剂通常成分复杂，工艺成本昂贵，此外对环境也有一定的污染，但化学防腐剂具有工艺生产简便、成本低廉和产出巨大的特点。然而，传统的化学防腐剂通常具有一定的毒性，对人体的有机器官造成伤害。因此，开发出具有抗菌强、溶解性好、安全无毒、作用范围广和易于大规模生产的食品防腐剂，对人类和环境具有重大的意义。
专利CN107814754A将L-精氨酸乙酯盐酸盐、月桂酸、碳二亚胺类缩合剂和催化剂溶于短链醇中，在20℃-60℃条件下反应4-48小时，溶液减压除去溶剂得白色固体，用水溶解白色固体，抽滤得到的滤液用无机盐盐析后，制备出白色块状固体粗产品，粗产品用冷水淋洗三遍后干燥，得月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐。
上述专利存在以下缺点：（1）所使用的碳二亚胺类缩合剂普遍比较昂贵，增加生产成本。（2）专利中实验只是进行了小试反应，没有放大到中试以及生产的规模。(3)产品的收率只有60%及以下，收率偏低。
专利CN107286059A包括：L-精氨酸盐酸盐于水与有机溶剂组成的混合溶剂中与月桂酰氯反应，反应完成后，调节pH至5-9，离心、干燥得到月桂酰精氨酸，将月桂酰精氨酸与乙醇和氯化亚砜反应，反应完成后蒸干得到粗品，将粗品溶于有机溶剂中，加碱性水溶液调节pH值至5-8，搅拌静置，取有机层，降温结晶、离心和干燥后得到月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐精品。
上述专利存在以下缺点：（1）在制备过程中使用了月桂酰氯这类毒性较强、污染严重和易挥发水解的试剂，再者该试剂极易水解，致使其他试剂用量增大，使得生产成本增加。（2）第一步反应在水和有机溶剂混合中进行，再滴加月桂酰氯的过程中无法避免产生过多的水解产物月桂酸，导致原料利用率下降，反应效率不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明采用酯化及羰基二咪唑酰胺化反应结合的方法，提供一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺。具体技术方案包括以下步骤：
（1）将L-精氨酸盐酸盐溶于乙醇中，在温度0 -10℃下，搅拌并缓慢滴加氯化亚砜，进行酯化反应，反应结束后减压蒸馏，得到精氨酸乙酯盐酸盐；
（2）在温度10-60℃下，将月桂酸加入乙酸乙酯中，搅拌同时分批加入羰基二咪唑，反应完成后得到反应液；
（3）在温度10-60℃下，向步骤（2）得到的反应液中依次加入三乙胺和步骤（1）得到的精氨酸乙酯盐酸盐，进行酰胺化反应，得到目标溶液；
（4）用去离子水洗涤步骤（3）所述的目标溶液，去除水相；在有机相中加入饱和食盐水，15%盐酸调节PH4-6，去除水相；再在有机相中加入饱和食盐水洗涤，将有机相减压浓缩，有机层降温结晶析出产品，离心，鼓风干燥得到月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（1）中酯化反应时间2-8h。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（1）中乙醇与L-精氨酸盐酸盐的质量比为5-15：1，氯化亚砜与L-精氨酸盐酸盐的质量比为2-4：1。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（2）中反应时间1-4h。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（2）中月桂酸、羰基二咪唑与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为0.95-1.05:0.77- 0.83:1，乙酸乙酯与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为5-15:1。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（3）中酰胺化反应时间为2-8h。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（3）中三乙胺与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为0.45-0.9:1。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（4）中体积浓缩至原体积的1/2。
所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（4）中去离子水与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为1-3:1，饱和食盐水与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐质量比为2-5:1。
本发明提供一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，采用羰基二咪唑缩合剂来进行第二步酰胺化反应，避免了月桂酰氯的使用，并且条件温和，操作简单，绿色环保。该制备工艺收率达到91%及以上和产品纯度达到98%及以上。
具体实施方式
为了清晰表达本发明的技术优点，下面通过具体实施方案进行阐述。
本发明所涉及的反应方程式：
实施例1
(1)向20L反应釜中分别加入4千克乙醇和400克L-精氨酸盐酸盐，在温度10℃下，搅 拌并缓慢滴加氯化亚砜1.3千克，进行酯化反应2小时，反应结束后减压蒸馏，得到精氨酸 乙酯盐酸盐。
（2）在温度30℃下，向20 L反应釜中分别加入382克月桂酸和4千克乙酸乙酯，搅拌同时分批加入羰基二咪唑309克，反应1小时，得到反应液。
（3）在温度30℃下，向步骤（2）得到的反应液中加入202克三乙胺，再加入步骤（1）所述的精氨酸乙酯盐酸盐，进行酰胺化反应2小时，得到目标溶液。
（4）向反应釜中加入用800克去离子水洗涤步骤（3）所述的目标溶液，去除水相，向有机相中加入1.2千克饱和食盐水，用15%盐酸调pH = 5，去除水相，再向有机相中加入1.2千克饱和食盐水洗涤，将有机相减压浓缩至原体积的1/2，有机层降温结晶析出产品，离心，鼓风干燥得月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐743克，收率为93%，纯度为98%。
实施例2：
（1）向20 L反应釜中分别加入6千克乙醇和400克L-精氨酸盐酸盐，在温度5℃下，搅拌并缓慢滴加氯化亚砜1.6千克，进行酯化反应8小时，反应结束后减压蒸馏，得到精氨酸乙酯盐酸盐。
（2）在温度10℃下，向20L反应釜中分别加入420克月桂酸和6千克乙酸乙酯，搅拌同时分批加入羰基二咪唑332克，反应2小时，得到反应液。
（3）在温度10℃下，向步骤（2）得到的反应液中加入360克三乙胺，再加入步骤（1）所述的精氨酸乙酯盐酸盐，进行酰胺化反应6小时，得到目标溶液。
（4）向反应釜中加入1.2千克去离子水洗涤步骤（3）所述的目标溶液，去除水相，向有机相中加入2千克饱和食盐水，用15%盐酸调pH = 6，去除水相，再向有机相中加入2千克饱和食盐水洗涤，将有机相减压浓缩至原体积的1/2，有机层降温结晶析出产品，离心，鼓风干燥得月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐730.3克，收率为91.4%，纯度为98.3%。
实施例3：
（1）向20 L反应釜中分别加入2千克乙醇和400克L-精氨酸盐酸盐，在温度0℃下，搅拌并缓慢滴加氯化亚砜800克，进行酯化反应6小时。反应完结束后减压蒸馏，得到精氨酸乙酯盐酸盐。
（2）在温度60℃下，向20L反应釜中分别加入400克月桂酸和2千克乙酸乙酯，搅拌同时加入320克羰基二咪唑，反应4小时，得到反应液。
（3）在温度60℃下，向步骤（2）所述的反应液中加入240克三乙胺，再加入步骤（1）所述的精氨酸乙酯盐酸盐，进行酰胺化反应8小时，得到目标溶液。
（4）向反应釜中加入400克去离子水洗涤步骤（3）所述的目标溶液，去除水相，向有机相中加入800克饱和食盐水，用15%盐酸调pH = 4，去除水相，再向有机相中加入800克饱和食盐水洗涤，将有机相减压浓缩至原体积的1/2，有机层降温结晶析出产品，离心，鼓风干燥得月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐735.8千克，收率为92.0%，纯度为98.1%。
以上所述仅为本发明的最佳实施方案，并不用以限制本发明，凡是不违背本发明构思的修改或等同替换均包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）将L-精氨酸盐酸盐溶于乙醇中，在温度0 -10℃下，搅拌并缓慢滴加氯化亚砜，进行酯化反应，反应结束后减压蒸馏，得到精氨酸乙酯盐酸盐；
（2）在温度10-60℃下，将月桂酸加入乙酸乙酯中，搅拌同时分批加入羰基二咪唑，反应完成后得到反应液；
（3）在温度10-60℃下，向步骤（2）得到的反应液中依次加入三乙胺和步骤（1）得到的精氨酸乙酯盐酸盐，进行酰胺化反应，得到目标溶液；
（4）用去离子水洗涤步骤（3）所述的目标溶液，去除水相；在有机相中加入饱和食盐水，15%盐酸调节PH4-6，去除水相；再在有机相中加入饱和食盐水洗涤，将有机相减压浓缩，有机层降温结晶析出产品，离心，鼓风干燥得到月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（1）中酯化反应时间2-8h。
3.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（1）中乙醇与L-精氨酸盐酸盐的质量比为5-15：1，氯化亚砜与L-精氨酸盐酸盐的质量比为2-4：1。
4.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（2）中反应时间1-4h。
5. 根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（2）中月桂酸、羰基二咪唑与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为0.95-1.05:0.77- 0.83:1，乙酸乙酯与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为5-15:1。
6.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（3）中酰胺化反应时间为2-8h。
7.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（3）中三乙胺与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为0.45-0.9:1。
8.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（4）中体积浓缩至原体积的1/2。
9.根据权利要求1所述的一种月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐的制备工艺，其特征在于所述步骤（4）中去离子水与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐的质量比为1-3:1，饱和食盐水与步骤（1）所述的L-精氨酸盐酸盐质量比为2-5:1。
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