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本文以维生素C(L-抗坏血酸)为原料,采用基团保护和磷酰化两步反应成功地合成了L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁,经过脱色和提纯后,产品的纯度可达90wt%;对合成和提纯工艺参数进行了优化,主要研究结果如下:
第一、采用基团保护法,以三氯氧磷作为催化剂,首次合成了中间产物5,6-O-异丙叉-L-抗坏血酸。根据正交实验设计,深入研究了反应温度、反应时间以及反应物用量对5,6-O-异丙叉-L-抗坏血酸收率的影响,得到了最适宜的工艺条件,即当反应温度为20℃,反应时间为4h,丙酮与维生素C摩尔比为10:1以及催化剂用量为丙酮的6wt%时5,6-O-异丙叉-L-抗坏血酸的收率为80wt%。结果表明,当选择三氯氧磷作为催化剂时,该反应的原料与后续进行的磷酸酯化反应所用原料相同且制备的5,6-O-异丙叉-L-抗坏血酸可不经分离直接用于后续的磷酸酯化反应,,大大减少了原料的采购和管理费用。利用该工艺,最终产品L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁的纯度达到90wt%。
第二、在以吡啶和氢氧化钾作催化剂以及在0℃低温搅拌的情况下,使5,6-O-异丙叉-L-抗坏血酸和三氯氧磷进行磷酰化反应,生成L-抗坏血酸-2-磷酸酯。通过研究溶剂、溶液pH值和吡啶用量等条件对L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁纯度及产品收益的影响,确定出了最适宜工艺条件,即当反应温度为0℃,反应时间为1h,选用水做溶剂,吡啶与5,6-O-异丙叉-L-抗坏血酸的最佳摩尔比为7:1,氯化镁与三氯氧磷的最佳摩尔比为1.2:1.0,氯化镁浓度为30wt%时,所得L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁纯度及产品收率分别达到90wt%和80wt%。
第三、提出了溶解结晶提纯L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁的新工艺。选用水做主溶剂以及甲醇作结晶溶剂,研究了活性炭用量、溶液pH值、脱色温度、脱色搅拌时间以及甲醇用量等多种工艺条件对L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁的纯度和产率的影响。所得优化的工艺条件是:溶液pH值为6.2,脱色温度40℃,脱色搅拌时间1.0h,甲醇与粗品溶液的体积比为3:1。由此可显著提高L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁的纯度,产品纯度可达90wt%且基团保护法总收率达到58.4wt%,优于采用浓氢碘酸、发烟硫酸等其它催化剂的基团保护工艺。