本发明属于天然产物改性领域，具体地涉及一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法。
背景技术：
表面活性剂是一类重要的功能性材料。近年来的研究发现，由于化学合成表面活性剂难降解、环境残留持久及生物体内易聚集，天然生物表面活性剂已开始逐步替代合成表面活性剂。茶皂素是从油茶果中提取的一类三萜类化合物，具有良好的生物活性和表面活性。它能自动降解，对人体无毒害，对环境无污染、无残留，化学性质温和，因而具有其他表面活性剂不具备的优势。同时茶皂素分子含有大量的活性基团，如羟基、羧基、碳碳双键等，可通过结构修饰，生产出若干性能独特的新型绿色生物表面活性剂。这也促进了茶皂素在更广泛的领域内得以应用。
茶皂素的表面活性主要来自分子内的大量活性羟基，但在诸多改性研究中发现，茶皂素活性羟基对酸、碱、热很敏感，任何不恰当的反应条件均会对其结构造成极大影响。现有研究显示，为了在改性的同时，茶皂素的活性羟基能得以保留，需采用温和的反应条件和弱性的酸碱；并且茶皂素在大多数常用有机溶剂中不溶，只能采用较为昂贵的极性试剂，反应条件苛刻，生产成本昂贵。
随着新型表面活性剂茶皂素及其衍生物的相关产品不断开发和用途的不断拓展，茶皂素乙酸酯作为其重要的生物表面活性剂中间体，重要性日益受到重视。现阶段茶皂素乙酸酯的主要制备方式是发明专利提出的“一种茶皂素乙酸酯的合成方法”（专利号：ZL 2015 1 0052774.3）。该发明能以较为简单的工艺路线，合成高纯度茶皂素乙酸酯，但其工艺还存在改进的空间。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对发明专利ZL2015100527743《一种茶皂素乙酸酯的合成方法》提出的合成工艺路线进行合理、有效的简化和优化，提供一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法，包括以下步骤：
1. 一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）原料配置：
a. 向容器中加入乙酸酐和碘，茶皂素与乙酸酐和碘的混合液的质量体积比g：ml为1：16—1：26，
b. 加热容器中的乙酸酐溶液，反应1小时；加热温度为60℃—80℃；
（2）合成过程：
a. 向容器中直接加入茶皂素固体，茶皂素与乙酸酐和碘的混合液的质量体积比g：ml为1：16—1：26，
b.控制反应温度和反应时间，反应温度为40℃—80℃，反应时间为10小时—30小时；
（3）分离步骤：
a. 直接向容器内加入含有固体碳酸钠的碳酸钠饱和溶液，同时加入大量冰块并剧烈搅拌；水与冰的体积比等于4~6；
b. 直接捞取漂浮于液面上方的生成物，实现固液分离，并用大量去离子水洗涤固体，烘干得到产物，烘干温度为60℃。
上述的一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法，其中：
在步骤（2）中，不再使用苯为溶剂，而是直接采用乙酸酐为酰化剂的同时，充当溶剂使用。
在步骤（3）的a中，直接采用含有碳酸钠固体的饱和碳酸钠溶液作为多余乙酸酐的去除剂。
在步骤（3）的a中，在除掉多余乙酸酐的同时，加入冰块，并剧烈搅拌，对反应进行有效降温，促进产物和乙酸酐的分离。
在步骤（3）的b中，茶皂素乙酸酯的性态为较硬的大块固体，可直接进行捞取。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，在不影响最终产品品质的条件下，本发明对现有技术进行了合理、有效的改进，不仅实现了茶皂素乙酸酯生产过程的绿色化、环保化，提高了生产过程的安全性，还能有效减少生产环节，减少生产投入，降低生产能耗，节约生产成本，降低劳动强度，提高生产效率。主要体现在：
1.简化合成工艺：
（1）采用乙酸酐替代苯作为溶剂。
乙酸酐既是茶皂素乙酰化的基础原料，又作为溶剂，使已完成乙酰化的茶皂素分子从固相转移至液相，促进反应不断进行。
此改进可使得生产过程安全性得到较大提升，又实现生产过程的绿色化、无害化，同时节约了溶剂的使用，降低生产成本。
（2）由于不采用苯为溶剂，则在后续处理中就可以不采用旋转蒸发仪进行浓缩，进一步简化生产步骤，降低生产成本。
2.简化分离工艺：
（1）将发明专利2015100527743“一种茶皂素乙酸酯的合成方法”中提出的a,b,c三步工艺有效缩短为两步，且省略了浓缩工艺。并且将原来在不同容器中分步进行的相关反应，简化为在一个容器中直接实现。
（2）采用本专利提出的分离工艺，可改变茶皂素乙酸酯的结晶形态，使得其从原来的粘稠状物质直接变为较大体积的固体块状物。由此，最终产物茶皂素乙酸酯的收集由过滤等手段转变为直接捞取，简化了分离难度。
具体实施方式
以下结合实施例及评价实验，对依据本发明提出的一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
一种改进的茶皂素乙酸酯的合成方法，包括以下步骤：
（1）原料配置：
a. 向容器中加入乙酸酐和碘，茶皂素与乙酸酐和碘的混合液的质量体积比g：ml为1：16—1：26，
b. 加热容器中的乙酸酐溶液，反应1小时；加热温度为60℃—80℃；
（2）合成过程：
a. 向容器中直接加入茶皂素固体，茶皂素与乙酸酐和碘的混合液的质量体积比g：ml为1：16—1：26，
b.控制反应温度和反应时间，反应温度为40℃—80℃，反应时间为10小时—30小时；
（3）分离步骤：
a. 直接向容器内加入含有固体碳酸钠的碳酸钠饱和溶液，同时加入大量冰块并剧烈搅拌；水与冰的体积比等于4~6；
b. 直接捞取漂浮于液面上方的生成物，实现固液分离，并用大量去离子水洗涤固体，烘干得到产物，烘干温度为60℃。
产品评价方法如下：
茶皂素乙酸酯的纯度采用高效液相色谱检测。色谱条件为：色谱柱:Hewlett Packard ODS Hypersil5微米，125×4毫米不锈钢柱；流动相：甲醇；流速：0.5毫升/分；检测波长：215纳米；柱温：室温。
茶皂素乙酸酯的结构测定采用红外吸收测定。方法为：取1mg 的茶皂素硫酸盐与100mg 溴化钾混合后充分研磨，用压片机压成均匀透明的薄片进行傅立叶红外波谱检测，测定范围为 400～4000cm-1。
实施例1：
第一步：配置乙酸酐和碘的混合液。
三角烧瓶中加入60ml乙酸酐和1g碘，80℃反应1小时。
第二步：合成茶皂素乙酸酯。
三口烧瓶内加入5g茶皂素，滴加乙酸酐和碘的混合液，滴加速度为2 ml/min。水浴加热30小时，反应温度为80℃。
第三步：茶皂素乙酸酯的分离纯化。
向三角烧瓶内加入含有碳酸钠固体的饱和碳酸钠溶液3000mL，并加入大量冰块，剧烈搅拌，产生大量固体。直接捞取固体，实现固液分离，并用大量去离子水洗涤。80℃烘干，得到固体产物6.74g。
按所述产品评价方法评价：
红外吸收检测结构证明，茶皂素活性羟基基本已被乙酰化。
高效液相色谱检测证明，产品纯度可达97.0%。
实施例2：
第一步：配置乙酸酐和碘的混合液。
三角烧瓶中加入90ml乙酸酐和1g碘，70℃反应1小时。
第二步：合成茶皂素乙酸酯。
三口烧瓶内加入5g茶皂素，滴加乙酸酐和碘的混合液，滴加速度为1 ml/min。水浴加热25小时，反应温度为70℃。
第三步：茶皂素乙酸酯的分离纯化。
向三角烧瓶内加入含有碳酸钠固体的饱和碳酸钠溶液2000mL，并加入大量冰块，剧烈搅拌，产生大量固体。直接捞取固体，实现固液分离，并用大量去离子水洗涤。固液分离，并用大量去离子水洗涤。70℃烘干，得到固体产物6.82g。
按所述产品评价方法评价：
红外吸收检测结构证明，茶皂素活性羟基基本已被乙酰化。
高效液相色谱检测证明，产品纯度可达96.9%。
实施例3：
第一步：配置乙酸酐和碘的混合液。
三角烧瓶中加入130ml乙酸酐和1g碘，60℃反应1小时。
第二步：合成茶皂素乙酸酯。
三口烧瓶内加入5g茶皂素，滴加乙酸酐和碘的混合液，滴加速度为0.5 ml/min。水浴加热25小时，反应温度为60℃。
第三步：茶皂素乙酸酯的分离纯化。
向三角烧瓶内加入含有碳酸钠固体的饱和碳酸钠溶液1500mL，并加入大量冰块，剧烈搅拌，产生大量固体。直接捞取固体，实现固液分离，并用大量去离子水洗涤。60℃烘干，得到固体产物6.77g。
按所述产品评价方法评价：
红外吸收检测结构证明，茶皂素活性羟基基本已被乙酰化。
高效液相色谱检测证明，产品纯度可达97.5%。
综上所述，本发明针对张龙的发明专利ZL 2015100527743“一种茶皂素乙酸酯的合成方法”提出的反应方法中的“（2）合成过程”和“（3）分离步骤”进行了合理、有效的简化和优化。不仅实现了茶皂素乙酸酯生产过程的绿色化、环保化，提高了生产过程的安全性，还能有效减少生产环节，减少生产投入，降低生产能耗，节约生产成本，降低劳动强度，提高生产效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。