一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法与流程

文档序号:12452272阅读:493来源:国知局

本发明涉及焦性没食子酸制备技术领域,尤其是一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法。



背景技术:

没食子酸,又名五倍子酸,化学名为3,4,5-三羟基苯甲酸,是重要的有机原料,在化工、医药、食品以及电子等行业中,用作抗氧化剂、水稳剂或药物的有效成分,其用途十分广泛,需求量逐年递增。而焦性没食子酸,是通过没食子酸脱羧后获得的产品,其又名焦倍酚、连苯三酚,化学名为1,2,3-三羟基苯,被广泛用于化学分析、照相显影、燃料、涂料、食品、制药、电子材料、农药等行业,也是重要的化工原料。现有技术中,对于没食子酸脱羧处理制备焦性没食子酸的方法主要有:真空脱羧、常压脱羧、加压脱羧、微生物脱羧。

除了上述方法之外,对于没食子酸进行脱羧处理,还有人结合含单宁物质进行没食子酸的制备过程,将含单宁物质与去离子水混合后,将其在高压反应釜中,加热排空气,再继续加热升温至160-250℃,使得其反应,并固液分离后,将固相用于制备没食子酸,将水相采用有机溶剂萃取,制备焦性没食子酸。该法在生产焦性没食子酸的过程中,其并未加入催化剂,而是通过加热,使得水蒸发成气体,并且增大反应釜中的压力后,使得电离成显弱酸性或者弱碱性的成分,达到含单宁生物质中的没食子酸得到水解生成,并在高温下发生脱羧反应,达到制备焦性没食子酸的目的。可见,该法虽然无需添加催化剂,但是其在处理过程中,需要将温度达到至少160℃,使得制备过程的能耗较高。

基于此,本研究者通过长期的工作实践与探索,使得没食子酸的高压水相下脱羧反应,降低了能耗,为焦性没食子酸的制备提供了一种新思路。



技术实现要素:

为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的:

一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法,包括以下步骤:

(1)将含单宁生物质与水按照质量比为1:4-7混合,采用超声浸提处理20-30min,得到混合液;

(2)向混合液中加入盐酸与酒石酸的混合物,混合质量比为1:2-7,混合物加入量为混合液质量的11-19%,边加入边搅拌均匀;

(3)采用频率为300-700W的微波辐射20-30min,密闭反应釜,调整温度为120-140℃,恒温处理2-4h,降低反应釜中的压力为常压后,打开反应釜,并向其中加入占混合液质量0.1-0.7%的吡啶,恒温处理至无气泡产生,冷却至90-100℃时,趁热固液分离,再将液体冷却结晶,过滤,再将其加入到氯仿溶液中,搅拌均匀,再将其过滤,并用氯仿淋洗,滤干后,将其置于真空度为0.02-0.08MPa下采用40-60℃干燥,获得焦性没食子酸。

所述的盐酸,其质量浓度为1-7%。

所述的氯仿溶液,其质量浓度为10-30%。

所述的超声,其频率为30-60KHz。

本发明创造中的含单宁生物质除了五倍子、塔拉之外,还可以是茶叶等物质。

与现有技术相比,本发明的技术效果体现在:

通过超声浸提,催化水解,微波辐射预热,排空气和催化,再结合升温升压,使得没食子酸在高压水相中发生脱羧反应,并且在微波、盐酸、酒石酸的作用,使得脱羧能耗较低;再结合高压水相脱羧阶段结束后,加入吡啶进行高温催化脱羧,使得没食子酸的脱羧完全,降低能耗,提高焦性没食子酸的纯度,提高焦性没食子酸的得率。

本发明通过盐酸与酒石酸复合成水解催化剂,并在水解催化剂的作用下发生高压水相脱羧处理,使得高压水相形成的温度降低,进而促使能耗较低,使得在120-140℃的温度下,就能够实现脱羧反应,并且结合后续降压后的高温下加入吡啶催化,使得没食子酸脱羧完全,使得焦性没食子酸的得率较高,降低了焦性没食子酸的生产成本,提高了焦性没食子酸的品质。

本发明创造通过趁热固液分离,再将液体结晶后,氯仿溶液洗涤,真空环境下干燥,使得焦性没食子酸的纯度较高。

本发明相对单纯的高压水相脱羧制备焦性没食子酸,其能耗较低,焦性没食子酸的得率提高5.4%左右,并且最终得到焦性没食子酸的纯度能够达到97.86%以上,降低了焦性没食子酸的制备成本。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法,包括以下步骤:

(1)将五倍子粉末与水按照质量比为1:4混合,采用超声浸提处理20min,得到混合液;

(2)向混合液中加入盐酸与酒石酸的混合物,混合质量比为1:2,混合物加入量为混合液质量的11%,边加入边搅拌均匀;

(3)采用频率为300W的微波辐射20min,密闭反应釜,调整温度为120℃,恒温处理2h,降低反应釜中的压力为常压后,打开反应釜,并向其中加入占混合液质量0.1%的吡啶,恒温处理至无气泡产生,冷却至90℃时,趁热固液分离,再将液体冷却结晶,过滤,再将其加入到氯仿溶液中,搅拌均匀,再将其过滤,并用氯仿淋洗,滤干后,将其置于真空度为0.02MPa下采用40℃干燥,获得焦性没食子酸。

所述的盐酸,其质量浓度为1%。

所述的氯仿溶液,其质量浓度为10%。

所述的超声,其频率为30KHz。

实施例2

一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法,包括以下步骤:

(1)将塔拉粉末与水按照质量比为1:7混合,采用超声浸提处理30min,得到混合液;

(2)向混合液中加入盐酸与酒石酸的混合物,混合质量比为1:7,混合物加入量为混合液质量的19%,边加入边搅拌均匀;

(3)采用频率为700W的微波辐射30min,密闭反应釜,调整温度为140℃,恒温处理4h,降低反应釜中的压力为常压后,打开反应釜,并向其中加入占混合液质量0.7%的吡啶,恒温处理至无气泡产生,冷却至100℃时,趁热固液分离,再将液体冷却结晶,过滤,再将其加入到氯仿溶液中,搅拌均匀,再将其过滤,并用氯仿淋洗,滤干后,将其置于真空度为0.08MPa下采用60℃干燥,获得焦性没食子酸。

所述的盐酸,其质量浓度为7%。

所述的氯仿溶液,其质量浓度为30%。

所述的超声,其频率为60KHz。

实施例3

一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法,包括以下步骤:

(1)将五倍子粉末与水按照质量比为1:6混合,采用超声浸提处理25min,得到混合液;

(2)向混合液中加入盐酸与酒石酸的混合物,混合质量比为1:5,混合物加入量为混合液质量的17%,边加入边搅拌均匀;

(3)采用频率为500W的微波辐射25min,密闭反应釜,调整温度为130℃,恒温处理3h,降低反应釜中的压力为常压后,打开反应釜,并向其中加入占混合液质量0.5%的吡啶,恒温处理至无气泡产生,冷却至95℃时,趁热固液分离,再将液体冷却结晶,过滤,再将其加入到氯仿溶液中,搅拌均匀,再将其过滤,并用氯仿淋洗,滤干后,将其置于真空度为0.06MPa下采用50℃干燥,获得焦性没食子酸。

所述的盐酸,其质量浓度为5%。

所述的氯仿溶液,其质量浓度为20%。

所述的超声,其频率为50KHz。

实施例4

一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法,包括以下步骤:

(1)将塔拉与水按照质量比为1:7混合,采用超声浸提处理20min,得到混合液;

(2)向混合液中加入盐酸与酒石酸的混合物,混合质量比为1:2,混合物加入量为混合液质量的11%,边加入边搅拌均匀;

(3)采用频率为700W的微波辐射20min,密闭反应釜,调整温度为140℃,恒温处理2h,降低反应釜中的压力为常压后,打开反应釜,并向其中加入占混合液质量0.7%的吡啶,恒温处理至无气泡产生,冷却至90℃时,趁热固液分离,再将液体冷却结晶,过滤,再将其加入到氯仿溶液中,搅拌均匀,再将其过滤,并用氯仿淋洗,滤干后,将其置于真空度为0.08MPa下采用40℃干燥,获得焦性没食子酸。

所述的盐酸,其质量浓度为1%。

所述的氯仿溶液,其质量浓度为30%。

所述的超声,其频率为30KHz。

实施例5

一种高压水相脱羧制备焦性没食子酸的方法,包括以下步骤:

(1)将五倍子粉末与水按照质量比为1:4混合,采用超声浸提处理30min,得到混合液;

(2)向混合液中加入盐酸与酒石酸的混合物,混合质量比为1:2,混合物加入量为混合液质量的19%,边加入边搅拌均匀;

(3)采用频率为700W的微波辐射20min,密闭反应釜,调整温度为120℃,恒温处理4h,降低反应釜中的压力为常压后,打开反应釜,并向其中加入占混合液质量0.1%的吡啶,恒温处理至无气泡产生,冷却至100℃时,趁热固液分离,再将液体冷却结晶,过滤,再将其加入到氯仿溶液中,搅拌均匀,再将其过滤,并用氯仿淋洗,滤干后,将其置于真空度为0.02MPa下采用60℃干燥,获得焦性没食子酸。

所述的盐酸,其质量浓度为3%。所述的氯仿溶液,其质量浓度为10%。所述的超声,其频率为40KHz。

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