一种制备β‑五乙酰葡萄糖的方法与流程

文档序号:11893475阅读:1857来源:国知局

本发明属于化学合成领域,具体涉及一种制备β-五乙酰葡萄糖的方法。



背景技术:

β-五乙酰葡萄糖是一种非离子型表面活性剂,同时具有相当高的漂白活性,它还是合成β-熊果苷的重要中间体,后者兼具抗菌、镇咳、利尿及美白等功能。β-五乙酰葡萄糖具有很广阔的商业应用前景,但合成成本都相对较高。

现有文献中已报导关于β-五乙酰葡萄糖的合成主要有:1)高氯酸醋酸酐法;2)硫酸醋酸酐法;3)三氯化铁醋酸酐法;4)醋酸酐乙酸钠法。高氯酸醋酸酐法虽然选择性相对较高,但需要冰盐降温,又需加热,热量损耗较高,且高氯酸为强酸,不适于工业化生产。硫酸醋酸酐法收率较低,不适于工业化生产。三氯化铁醋酸酐法步骤繁琐,收率较低,不适于工业化生产。醋酸酐乙酸钠法操作简便,产率高;但需要以甲苯做溶剂,且选择性不高。

醋酸酐乙酸钠法是现有制备β-五乙酰葡萄糖方法中收率最高的一种方法(最高收率达80.6%,纯度96.2%),反应方程式如下式所示,式中Ⅰ为无水葡萄糖,Ⅱ为醋酸酐,Ⅲ(α)为α-五乙酰葡萄糖,Ⅲ(β)为β-五乙酰葡萄糖。

该方法具有反应温度高、反应时间长、产物选择性低、产品质量差等缺点,且需要以甲苯为溶剂。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种制备β-五乙酰葡萄糖的方法,该制备方法可以有效减少合成β-五乙酰葡萄糖的反应时间,提高反应产物选择性,以及原料转化率。

本发明采用如下技术方案:

一种制备β-五乙酰葡萄糖的方法,其特征在于采取以下步骤:称取无水葡萄糖和乙酸钠,一次性加入球磨罐中,称取醋酸酐分批加入,其中无水葡萄糖与乙酸钠的摩尔比为1:0.2~5,无水葡萄糖与醋酸酐的摩尔比为1:5~50;在-20~60℃、转速为200r/min下反应10~240min;球磨结束后用水冲洗罐壁,收集球磨罐内的混合物,在水溶液中搅拌5~10min,洗去过量的乙酸钠、醋酸酐以及反应产生的醋酸;过滤干燥,得到β-五乙酰葡萄糖。

作为优选,无水葡萄糖与醋酸酐的摩尔比为1:5~10。

作为优选,无水葡萄糖与乙酸钠的摩尔比为1:0.2~0.5。

作为优选,反应中醋酸酐分6批加入。

反应结束后冲洗水的用量是无水葡萄糖投料量的2~5倍(质量比)。

本方案不仅使反应选择性增加,收率提高,且避免了有机溶剂的使用,有效降低反应温度,减少反应时间,适于工业生产。制备中使用的高能球磨法主要的特点是:物料在机械力的作用下发生的结构及物理化学性质上的变化,在化学合成上取得了令人瞩目成就,并在各领域得到了实际和广泛应用。高能球磨法的机械化学合成方法不同于以往普通制备方法,因此它指引了一条新的设计纳米结构的路线,这是一种价格低廉、环境友好、高效率和可控性高的合成方法,是一种生产新工艺。

本发明的有益效果为:1、不使用有机溶剂且后处理简单,适于工业化生产;2、降低反应温度,缩短反应时间;3、反应收率和选择性都显著提高,产品质量提高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

(1)称取100g无水葡萄糖和30g乙酸钠(乙酸钠既作为催化剂又作为助磨剂),一次性加入球磨罐中,称取1L醋酸酐分6批加入,在-20℃、转速为200r/min下反应20min。

(2)球磨结束后用5L水冲洗罐壁,收集球磨罐内的混合物,在水溶液中搅拌10min,洗去过量的乙酸钠、醋酸酐以及反应产生的醋酸。过滤干燥,得到β-五乙酰葡萄糖。

实施例2-7

采用与实施例1相同的操作方法,不同的是反应的温度不同,实施例2-7具体温度选取为:-15℃,-10℃,-5℃,0℃,20℃,40℃。

将实施例1-7所得β-五乙酰葡萄糖称重,计算收率、选择性,经HPLC检测β-五乙酰葡萄糖纯度:

收率(η)计算公式: ;

选择性(Ф)计算公式: ;

式中Ⅰ代表无水葡萄糖,Ⅲ代表五乙酰葡萄糖,Ⅲ(α)代表α-五乙酰葡萄糖,Ⅲ(β)代表β-五乙酰葡萄糖。

所得结果见下表:

由上表可以看出,反应温度为-15℃左右时最佳。-15℃以上时温度越高,选择性越差,收率越低。温度低于-15℃时,虽然产品选择性较高,但是产品收率下降。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

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