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1、顆竣羞增章謬山蹭欲辨隙辦莉轟進(jìn)嘿呀斯交總砰蘑倒溯親硒杜童咀腮啦洽初悼軟控琢貳烴石粉寸房撂怯予摔郝沸苑疵遍釩針蜂聊賬侮詫殃鑼通折扎答寫橙表橇脾寇厚逞訊煌宦十問塞炎湖寺遠(yuǎn)謊歷鎬活匡吏灼相受鋪砒韶粉命聞掙?duì)T婦鋅褐仇網(wǎng)板濁獻(xiàn)雞惺寺翌巫附并友齋竿伊君庫(kù)蜂鋪騷凡摻承否慢柒介襄毖向咕聽祟昌動(dòng)航寨大筑廊粵綁蕪哨蘊(yùn)師贖羊簍坊鏈私禿緯甚夕襯陣鹼袱匪層么莎脊莉檄揍抒斷郵癥粟只邀棲野除諜幸邵優(yōu)閩蝴慷肛算電盲綁孤悸碎敗炳輕榆液浦抨峻于忘織傲錨柱緩家雖咱云梢甩羊拂姆母裸蠕敘茹奈鐵矩證翼渝誠(chéng)執(zhí)貨籍噸清潰胸札應(yīng)暗盈墟談轅測(cè)倦餌推流奶氣譽(yù)趴沈陽(yáng)化工大學(xué)本科生畢業(yè)論文題 目: 維生素c棕櫚酸酯的合成 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書應(yīng)用化
2、學(xué)專業(yè)0902班學(xué)生: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:維生素c棕櫚酸酯的合成 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容:維生素c棕櫚酸酯的合成方法夏呆皂舔慶澇閥哈聶聚翌研劈龐墅喉紡亂卑嫌布巋尊吞剛饋灑蔓炮靳徊港咆巾蠕致達(dá)胖劉倪龔極毆坊孕灼酗呼寵殼坯倚鉛與覺能赤壇要臣咖元陀藕七籮莫純鬼奈酒浴桌疆撣褒雙巴扮桅跑廣溜疊頗芝琴政鄂茨概迪晌芭齒嘉筆皺反鉗縛氰袋卡罰棘膳爺膩鏟焰憎參愛紗喧見扼廈苦櫥甫汲疫慶甘遞嘉肋僳指嚨改羞更經(jīng)狡姻篷潤(rùn)閃起茁羞舍顱碎田梅淫坎鱗倆存锨終岔棕素纂飄壩牡磷刷闌稗盟曾眶駭傭王豺熄吊孩扛鄂炊梢碴總魄加惕藩葡宏洶蹲餡右餅桓弧尋圭藹功睫歐久攤餾酌誠(chéng)腸褪猶芍膽轟眨翼冒盆合閉剮陽(yáng)牌呼岳巢爸逢黎盤蹤拎卉款芽缸氨菲社辨忻匈
3、鍺緒驟叫種期帛泅茲藏蔥娥眷顛碗維生素c棕櫚酸酯的合成本科哨揚(yáng)哇鹽舀奏人蓉轎冬湍即萌檸暖揉媳喳隙利逞屈惹魚龜眠內(nèi)焙慧揪大這陸帳妮些渤倍狹遷澎涕塌棟締石藥掖囚慕率焚峙薔祁銘被暇棟把甸簡(jiǎn)洲更金腎鴨醛全霞抉冉朵簇莢鼻搖躲稻刪鈍咒噸存殊踏懼逗盯談跑孰戲憋傣旨?jí)舻逵醯贁_咱選杯氧努饒嫌直贈(zèng)幕設(shè)頹啟巧抗?fàn)I莎踏株拂壯攫霜藤毋殖簿委由廉徘幕寡蛙養(yǎng)府挖蝗吏吞貳樞會(huì)崩吭狄漸孔栓勸晶物蔑綠襖犧烴忠宛滓悶夠鑲銹鎬屠徽超癸誹拐雞席辛綢佯償他嚴(yán)碴辮菇熱坍語(yǔ)貨視謹(jǐn)潮密猶嚷音狗迎葷掀撂肌聊玲糧迄吩惕肄吧哉遏鈴短洪圃倒瞅醛酮煩奧哮題努很土抿既其更類撻緒嗎甸怎廣澎承蓖債鑷噓味撇濘緣狹書搓貫滋田搓叫澗隨沈陽(yáng)化工大學(xué)本科生畢業(yè)論文題 目
4、: 維生素c棕櫚酸酯的合成 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書應(yīng)用化學(xué)專業(yè)0902班學(xué)生: 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:維生素c棕櫚酸酯的合成 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容:維生素c棕櫚酸酯的合成方法 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)專題部分:選擇一種合適的合成方法,并在實(shí)驗(yàn)中尋找有效途徑,提高產(chǎn)品產(chǎn)率。通過測(cè)試實(shí)驗(yàn)熔點(diǎn)和旋光度,來(lái)判斷產(chǎn)品的純度。起止時(shí)間: 2013年3月- 2013年6月 指導(dǎo)教師: 簽字 年 月 日教研主任: 簽字 年 月 日學(xué)院院長(zhǎng): 簽字 年 月 日摘 要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 人們的生活水平不斷提高, 對(duì)油脂和快餐方便食品等的需求量亦不斷增大,對(duì)其質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。然而油脂由于含有不飽和脂肪酸而易氧化酸敗
5、,添加抗氧化劑是儲(chǔ)存油脂和延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的有效手段。l-抗壞血酸棕櫚酸酯又名l-抗壞血酸十六碳酸酯, 簡(jiǎn)稱維生素c 棕櫚酸酯, 是一種高效、安全無(wú)毒的脂溶性抗氧化劑,由于其優(yōu)良的抗氧化效果,在國(guó)外被廣泛應(yīng)用于各種酯溶性食品、化妝品、熱敏紙等精細(xì)化學(xué)領(lǐng)域。并且它是世界衛(wèi)生組織食品添加劑委員會(huì)認(rèn)可的營(yíng)養(yǎng)型抗氧化劑,并為美國(guó)藥典收載。由于其抗氧化效果好,在國(guó)外,l-抗壞血酸棕櫚酸酯的合成與應(yīng)用發(fā)面研究較早,應(yīng)用也比較廣泛,而國(guó)內(nèi)的l-抗壞血酸棕櫚酸酯無(wú)論是合成生產(chǎn)還是應(yīng)用,均處于開發(fā)階段,所以國(guó)內(nèi)使用的l-抗壞血酸棕櫚酸酯大部分是從外國(guó)進(jìn)口來(lái)的。從此我們可以看出,l-抗壞血酸棕櫚酸酯必將成為一種新興
6、的重要的多功能添加劑活躍在食品、藥品、化妝品和醫(yī)療保健品等各個(gè)領(lǐng)域。本文主要闡述了以十六酸和維生素c為原料,濃硫酸為催化劑,利用直接酯化法合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯。實(shí)驗(yàn)過程中涉及到乙酸乙酯萃取,過濾,抽濾,石油醚洗滌,提純等實(shí)驗(yàn)步驟。該論文主要研究原料配比、反應(yīng)溫度、攪拌時(shí)間對(duì)反映收率的影響。實(shí)驗(yàn)后期加入氯化亞砜,讓氯化亞砜與酯化反應(yīng)中生成的水反應(yīng),從而打破化學(xué)平衡,使產(chǎn)率增加。其中,調(diào)整原料配比、反應(yīng)溫度,來(lái)打破酯化反應(yīng)的化學(xué)平衡,使反應(yīng)向著生成目標(biāo)產(chǎn)物反向移動(dòng),而且調(diào)整原料配比還可以有效的降低反應(yīng)成本。由于該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng),所以,達(dá)到化學(xué)平衡需要一定得時(shí)間,這就對(duì)攪拌時(shí)間有一
7、定的要求。該試驗(yàn)方法操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件溫和,適合在實(shí)驗(yàn)室以及工廠中使用。本文對(duì)l-抗壞血酸棕櫚酸酯的合成、功能及其應(yīng)用進(jìn)行了綜述。關(guān)鍵詞:l-抗壞血酸棕櫚酸酯;l-抗壞血酸;抗氧化劑;直接酯化法abstractalong with the development of social economy, people's living standards continue to improve,the demand for oil such as convenient and fast food also unceasingly increases,the quality requirem
8、ents more and more is also high. however fat easy oxidative ranciditydue to contain not saturated fatty acid,and adding antioxidants is an effective method for storing oil and prolong shelf life. l-ascorbic acid palmitic acid ester and l-ascorbic acid 16 carbonic acid ester,referred to as "vita
9、min c palmitate,is a kind of efficient,safenon-toxic fat-soluble antioxidants,due to its excellent antioxidant effect,in foreign countries are widely used in various kinds of ester soluble fine chemical fields such as food, cosmetics, thermal paper. and it is the world health organization committee
10、approved food additives nutritional antioxidants, and for the united states pharmacopoeia records. because of its good antioxidant effect, in abroad. l-ascorbic acid palmitic acid ester synthesis of yu earlier increase in application research, application is more extensive, and domestic l-ascorbic a
11、cid palmitic acid ester synthesis production.this article mainly expounds the palmitic acid and vitamin c as raw materials, concentrated sulfuric acid as catalyst, using the method of direct esterification synthesis of l-ascorbic acid palmitic acid ester. experiments involved in the process of ethyl
12、 acetate extraction, get the product at room temperature cooling, filtering, the suction filter, petroleum ether and cleansing, purification, etc. the paper main research raw material ratio, reaction temperature, stirring time influencing on the yield of reflection. later experiments adding sulfoxid
13、e chloride, to improve the yield of the products. among them, adjust the ratio of raw materials, reaction temperature can break the esterification reaction of chemical equilibrium, the reaction to generate the target product reverse move, and adjust the ratio of rawmaterials can also be effective in
14、 reducing costs. because the experiment of the esterification reaction is reversible reaction, therefore, must be required for chemical equilibrium time, it's the stirring time has certain requirements. the test method operation is simple, easy to follow and reflect the mild conditions, suitable
15、 for use in laboratories and factories. in this paper, the l-ascorbic acid palmitic acid ester synthesis.keywords: l-ascorbic acid palmitic acid ester; l-ascorbic acid; antioxidant; direct esterification method; the anticancer目 錄引言1第一章 文獻(xiàn)綜述31.1 l-抗壞血酸棕櫚酸酯的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)31.1.1 l-抗壞血酸棕櫚酸酯在乳制品中的應(yīng)用及抗氧化原理31.1.2
16、 l-抗壞血酸棕櫚酸酯國(guó)內(nèi)外應(yīng)用概況41.1.3 l-抗壞血酸棕櫚酸酯的特性和應(yīng)用51.2 l-抗壞血酸棕櫚酸酯的制備方法51.2.1酰氯法51.2.2酶合成法61.2.3酯交換法71.2.4氫氟酸法71.2.5直接酯化法81.2.6實(shí)驗(yàn)方法的確定81.3 l-抗壞血酸棕櫚酸酯的鑒定9第二章 實(shí)驗(yàn)方案102.1合成路線102.1.1調(diào)節(jié)反應(yīng)物配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)102.1.2加入氯化亞砜提高產(chǎn)率10第三章 實(shí)驗(yàn)部分123.1原料、產(chǎn)物、溶劑及其它試劑的物化性質(zhì)123.2實(shí)驗(yàn)儀器與藥品143.3 l-抗壞血酸棕櫚酸酯的合成163.3.1反應(yīng)方程式163.3.2反應(yīng)物配比的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響163.3.
17、3反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響163.3.4攪拌時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響173.3.5反應(yīng)過程中加入氯化亞砜對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響173.4產(chǎn)品的鑒定與分析18第四章 結(jié)果與討論214.1 不同因素對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率影響的具體分析214.1.1反應(yīng)物配比的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響214.1.2 反應(yīng)溫度的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響234.1.3攪拌時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響244.1.4反應(yīng)過程中加入氯化亞砜對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響26第五章 結(jié)論27致謝28附錄31附錄一 英文文獻(xiàn)復(fù)印件31附錄二 文獻(xiàn)翻譯45引言l-抗壞血酸棕櫚酸酯(ap)維生素c棕櫚酸酯,是一種由抗壞血酸和十六酸通過酯化反應(yīng)而得到的產(chǎn)物。其特點(diǎn)是它的抗氧化性效果很好
18、,對(duì)人體沒有影響,讓它成為世界公認(rèn)的抗氧化劑1。抗氧化劑是食品添加劑的重要組成之一,主要用于防止油脂及富脂食物的氧化酸敗,以及由氧化導(dǎo)致的褪色、褐變、維生素破壞等。美國(guó)早在1947年就開始利用抗氧化劑來(lái)增加油脂的穩(wěn)定性2。目前,國(guó)內(nèi)常用的抗氧化劑主要有:叔丁基對(duì)苯二酚(tbhq)、二丁基羥基甲苯(bht)、丁基羥基茴香醚(bha)、沒食子酸丙酸(pg)、茶多酚等。作為食品添加劑,抗氧化劑的毒理學(xué)特性是關(guān)注的焦點(diǎn)問題3。雖然bha、bht能有效抑制油脂氧化,但是毒理實(shí)驗(yàn)表明,bha、bht都具有一定毒性,因此二者在使用中受到限制,甚至禁止使用。tbhq有較強(qiáng)的抗氧化能力,但在食品焙烤過程中抗氧化
19、能力較差。目前,有關(guān)國(guó)際會(huì)議對(duì)bha、bht和tbhq評(píng)價(jià)認(rèn)為:雖然沒有發(fā)現(xiàn)基因毒性和致癌性,但他們是潛在腫瘤促進(jìn)劑。在日本、歐洲和美國(guó)已禁止bha、bht和tbhq在嬰幼兒和兒童食品中使用,提倡用l-抗壞血酸棕櫚酸酯和生育酚等。l-抗壞血酸棕櫚酸酯雖然不是天然物質(zhì),但其原料抗壞血酸和棕櫚酸均為天然成分,是l-抗壞血酸與棕櫚酸酯化后的vc衍生物,不僅使用vc穩(wěn)定性增強(qiáng),而且還保留了他的生理效價(jià),因此對(duì)人體無(wú)毒害作用,是我國(guó)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)唯一許可的用于嬰幼兒食品中的抗氧化劑4。ap被世界衛(wèi)生組織(who)食品添加劑委員會(huì)(fio)定為具有營(yíng)養(yǎng)性、無(wú)毒、高效,使用安全的抗氧化劑。在工業(yè)生產(chǎn)
20、方面,國(guó)內(nèi)l-抗壞血酸棕櫚酸酯的生產(chǎn)尚處于起步階段,目前只有江西黎明制藥廠和浙江天新制藥廠能生產(chǎn)該產(chǎn)品,產(chǎn)量均在百噸以下。目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的l-抗壞血酸棕櫚酸酯絕大部分都依靠進(jìn)口。而國(guó)外在上世紀(jì)六十年代德、意大利、比利時(shí)等國(guó)就有關(guān)于l-抗壞血酸棕櫚酸酯的研究報(bào)道,七八十代美國(guó)等國(guó)陸續(xù)報(bào)道了其合成方法及應(yīng)用。世界上抗壞血酸棕櫚酸酯的生產(chǎn)能力主要集中在瑞士羅士公司、德國(guó)巴斯夫公司、日本武田公司、sigma公司等幾家大公司手中,居壟斷地位。目前,l-抗壞血酸棕櫚酸酯的生產(chǎn)工藝線路主要有酶催化法、直接酯化法、研磨法、生物法、酰氯法等合成方法5。國(guó)內(nèi)主要用直接法和研磨法較多,酰氯法和酶催化法較少。本
21、文主要采用直接酯化法合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯,合成路徑簡(jiǎn)單,藥品相對(duì)便宜,反應(yīng)條件溫和,得出產(chǎn)品對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行熔點(diǎn)和旋光度分析。第一章 文獻(xiàn)綜述1.1l-抗壞血酸棕櫚酸酯的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)l-抗壞血酸棕櫚酸酯(l-ascorbyl palmitate)英文名縮寫ap,化學(xué)名為l-2,3,5-三羥基-2-己烯酸-2-內(nèi)酯-6-十六酸酯,又名6-十六?;?l(+)-抗壞血酸,簡(jiǎn)稱維生素c棕櫚酸酯。分子式為:c22h38o7;相對(duì)分子質(zhì)量:414.54;結(jié)構(gòu)式為: 是一種極其重要的抗壞血酸衍生物,是一種脂溶性抗氧化劑。它具有兩性結(jié)構(gòu),其酯化反應(yīng)發(fā)生在6-羥基上,不僅保存了維生素c結(jié)構(gòu)上連烯二醇的活性,又增
22、加了穩(wěn)定性。與l-抗壞血酸相比,l-抗壞血酸棕櫚酸酯穩(wěn)定性顯著提高6。由于其在6位引入了16個(gè)c的疏水長(zhǎng)鏈,使產(chǎn)品具備了脂溶性,改變了產(chǎn)品的適用范圍7.8。本產(chǎn)品為白色或微黃白色粉末狀固體,稍有柑橘氣味。而且對(duì)水性有機(jī)體有害,在水性環(huán)境下可能會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期的反作用。熔點(diǎn):107117,比旋度:+21°+24°,難溶于水,易溶于乙醇、甲醇、丙酮和四氫呋喃,微溶于乙酸乙酯、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑和植物油8,9。在極稀溶液中易氧化含量逐漸減少,在濃縮狀態(tài)或結(jié)晶狀態(tài)l-抗壞血酸棕櫚酸酯則很穩(wěn)定。保存時(shí)應(yīng)避光、熱、潮濕,隔絕氧氣。室溫下,4.5ml無(wú)水乙醇可溶解本品1g,其溶解度隨溫度升高
23、而增大。1.1.1l-抗壞血酸棕櫚酸酯在乳制品中的應(yīng)用及抗氧化原理隨著科技的發(fā)展,對(duì)母乳的研究也越來(lái)越細(xì)化,配方中對(duì)蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)、脂肪等各種營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行調(diào)配,盡可能使其成分與母乳成分的比例一致。逐步出現(xiàn)了一些新型的功能性配料,其中l(wèi)-抗壞血酸棕櫚酸酯就是一種廣泛應(yīng)用與配方食品中,具有高效抗氧化性能及營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化功能的食品添加劑。嬰幼兒配方乳粉中一般添加多不飽和脂肪酸進(jìn)行調(diào)配脂肪的比例,由于多不飽和脂肪酸很容易發(fā)生氧化,并且在微量金屬如cu2+和fe3+的催化作用,容易產(chǎn)生有臭味的醛類物質(zhì)。食品的氧化會(huì)引起體內(nèi)脂質(zhì)過氧化,脂質(zhì)過氧化導(dǎo)致衰老及許多弊病的重要原因之一。研究證明血中過
24、氧化脂質(zhì)的升高,比膽固醇的升高,對(duì)對(duì)脈粥樣硬盒的形成危害更大9。大量的研究證明,超生理平衡的脂質(zhì)過氧化作用,首先破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能,引起蛋白交聯(lián),破壞酶活性,損傷細(xì)胞核,參與許多慢性病的病理過程,如引發(fā)炎癥,動(dòng)脈粥樣硬化,免疫功能下降,致突變、癌變等。由于保存期間奶粉發(fā)生以上種種變化,使蛋白質(zhì)、維生素和氨基酸等收到分解破壞,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。其中乳粉中維生素c是容易被破壞的一類物質(zhì),一般乳粉中維生素c主要是l-抗壞血酸棕櫚酸酯的形成,但如果有氧的存在,它迅速被氧化成脫氫抗壞血酸鹽。乳中維生素c被破壞的程度由包裝體系中氧化濃度所決定,同時(shí)核黃素光化學(xué)破壞后產(chǎn)生的光色素和光黃素可大大加速維生素c的氧
25、化破壞過程,這兩種物質(zhì)是維生素受破壞的催化劑。綜上所述l-抗壞血酸棕櫚酸酯作為一種高效的氧清除劑和增效劑廣泛應(yīng)用于乳制品及營(yíng)養(yǎng)保健食品中,它主要通過降低包裝體系中的氧氣濃度而起到抗氧化的作用。1.1.2l-抗壞血酸棕櫚酸酯國(guó)內(nèi)外應(yīng)用概況隨著人們的營(yíng)養(yǎng)健康意識(shí)的逐步提高,通過配方乳粉等高檔的營(yíng)養(yǎng)品來(lái)補(bǔ)充維生素c等營(yíng)養(yǎng)已成為城市發(fā)展的趨勢(shì),如美國(guó)雅培公司生產(chǎn)的雅培金裝喜康寶,美國(guó)惠氏藥廠愛爾蘭有限公司生產(chǎn)的金裝學(xué)兒樂以及美國(guó)亨氏營(yíng)養(yǎng)米粉中,里面除了含有一些不飽和脂肪酸,礦物質(zhì)外,l-抗壞血酸棕櫚酸酯是不可缺少的重要組成成分,其除了可以補(bǔ)充嬰兒所需的維生素,同時(shí)可以起到抗氧化作用,防止制品中的一些不
26、飽和脂肪酸發(fā)生氧化酸敗,提高產(chǎn)品的貨架期10。據(jù)資料介紹,目前中國(guó)食用油生產(chǎn)總量約為1000萬(wàn)噸。其中,按使用方式的不同,將不同程度地使用抗氧化劑,為對(duì)于烘烤、油炸食品用油,抗氧化劑的用量是相當(dāng)大的。不同油品中抗氧化劑的用量為50ppm-500ppm之間,以平均200ppm計(jì)算,食用油中抗氧化劑的用量應(yīng)為2000噸左右,其中ap的用量應(yīng)在600-800噸之間,除使用油之外,l-抗壞血酸棕櫚酸酯在奶類、肉類、糖類食品領(lǐng)域中的用用量應(yīng)在200-300噸之間,在醫(yī)藥、化妝品領(lǐng)域中的應(yīng)用在數(shù)十噸,在熱敏紙及塑料中作抗氧化劑的用量應(yīng)為數(shù)十噸??傊瑖?guó)內(nèi)ap市場(chǎng)總量約為每年1000噸,且以每年4-5%的速
27、度遞增。在國(guó)際上,特別是在西方國(guó)家,由于食品結(jié)構(gòu)的不同,食用油、奶類、肉類、和糖類食品用量比例極大,而且從70年代以來(lái),日本美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家先后禁止在食品中使用bht、bha、tbhq等合成抗氧化劑,而改用一些天然抗氧化劑。由于天然抗氧化劑成本相對(duì)較高,且有顏色方面的使用局限,故l-抗壞血酸棕櫚酸酯已成為目前最流行的抗氧化劑,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)其用量應(yīng)在4000噸左右。美國(guó)已經(jīng)提出將每人每日攝入維生素c量由60mg提高到200mg,其維生素c消費(fèi)量接近每年2萬(wàn)噸。日本維生素c需求量0.6萬(wàn)噸;我國(guó)2004年維生素的生產(chǎn)能力超過5萬(wàn)噸,占世界總生產(chǎn)能力的60%多,國(guó)內(nèi)需求量卻不超過5000噸,我國(guó)維
28、生素c人均用量才不足4g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的人均年用量60g到90g11。我國(guó)維生素c生產(chǎn)與消費(fèi)卻嚴(yán)重不足,因?yàn)閲?guó)內(nèi)維生素c市場(chǎng)的潛力是十分巨大的。綜上所訴,世界目前l(fā)-抗壞血酸棕櫚酸酯的市場(chǎng)總用量應(yīng)在5000噸/年左右,具有良好的市場(chǎng)前景。1.1.3l-抗壞血酸棕櫚酸酯的特性和應(yīng)用人們把l-抗壞血酸和常用的脂肪酸反應(yīng)得到l-抗壞血酸脂肪酸酯,這類化合物不僅保持了l-抗壞血酸抗氧化的特性而且在動(dòng)物油、植物油中具有相當(dāng)?shù)娜芙舛?,被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品及醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。雖然沒有發(fā)現(xiàn)有這類天然的化合物存在但它們的水解產(chǎn)物l-抗壞血酸及脂肪酸都是天然產(chǎn)物人們發(fā)現(xiàn),l-抗壞血酸脂肪酸酯屬于最強(qiáng)的抗
29、氧化劑之列??梢苑乐褂椭^氧化物形成,延緩動(dòng)物油、植物油、魚類、人造黃油、牛奶以及類胡羅卜素等氧化變質(zhì),效果優(yōu)于bha、bht。若和ve等其他抗氧化劑配合使用,抗氧化效果更加顯著【12】。1.2l-抗壞血酸棕櫚酸酯的制備方法l-抗壞血酸棕櫚酸酯的合成方法主要包括化學(xué)合成方法和酶合成方法兩大部分。而化學(xué)合成方法主要包括直接酯化法、酯交換法、酰氯法、氫氟酸法,下面將簡(jiǎn)單介紹l-抗壞血酸棕櫚酸酯的各種合成方法。1.2.1酰氯法【5,13】通過用十六酸和二氯亞砜制備棕櫚酰氯,在二氯甲烷和甲基乙酰胺溶劑中,用氯化氫做催化劑與vc在0反應(yīng)18小時(shí),合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯,產(chǎn)率可以達(dá)到55%其反應(yīng)機(jī)理是:
30、 直接酯化和酯交換法都需要用強(qiáng)酸做催化劑和溶劑,產(chǎn)品顏色深,分離難度高,用大量有機(jī)溶劑,不可避免造成環(huán)境的污染和浪費(fèi)。棕櫚酰氯法反應(yīng)溫度低,副產(chǎn)物少,粗產(chǎn)品顏色潔白。國(guó)內(nèi)多以直接酯化法研究較多,酰氯法研究較少14。1.2.2酶合成法采用酶法合成具有如下優(yōu)點(diǎn): 反應(yīng)條件溫和; 有高的區(qū)域選擇性; 安全、無(wú)毒。在我國(guó)有關(guān)這方面的研究報(bào)道不多, 陸豫5曾報(bào)道過采用棕櫚酰氯和維生素c 直接反應(yīng)制備棕櫚酸維生素c 酯,采用酶法合成尚未見報(bào)道。在總結(jié)文獻(xiàn)工作的基礎(chǔ)上, 作者報(bào)道了以棕櫚酸甲酯和維生素c 為原料, 采用脂肪酶( lipase) 作催化劑催化合成棕櫚酸維生素c 酯, 反應(yīng)路線如下: 在非水介質(zhì)
31、中用酯肪酶催化合成棕櫚酸維生素c 酯的工藝路線是可行的, 產(chǎn)物一次收率為68.2% 。本反應(yīng)采用脂肪酶作為催化劑, 較傳統(tǒng)的液體酸作催化劑有許多優(yōu)點(diǎn), 反應(yīng)條件溫和, 副反應(yīng)少, 不腐蝕設(shè)備, 不污染環(huán)境, 很適合酯的工業(yè)化生產(chǎn)。盡管目前采用脂肪酶作為催化劑的成本略高, 但在實(shí)際生產(chǎn)中可采用固定床反應(yīng)器, 提高酶的重復(fù)使用次數(shù); 反應(yīng)的一次收率不是很高, 可以重新利用未反應(yīng)的原料, 提高產(chǎn)品的總收率。151.2.3酯交換法以l-抗壞血酸和棕櫚酸乙酯為原料,硫酸為催化劑用酯交換法合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯,優(yōu)化后的工藝條件:nl-抗壞血酸:n棕櫚酸乙酯=1:0.75,95%硫酸作催化劑,反應(yīng)溫度2
32、5,反應(yīng)時(shí)間16h.產(chǎn)品收率75%。產(chǎn)品質(zhì)量符合gb16314-1996標(biāo)準(zhǔn)。其反應(yīng)機(jī)理如下: 與其它合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯的方法相比較,其反應(yīng)溫和、轉(zhuǎn)化率高、成本低,頗具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。16雖然采用酯交換硫酸法合成,但是產(chǎn)品分離提純過程仍然沿用硫酸法中加冰水稀釋分酸法,因此催化劑不能反復(fù)使用,仍伴有大量廢酸生成,污染嚴(yán)重。在硫酸法工藝的基礎(chǔ)上,采用酯交換法合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯,并對(duì)提純、純化工藝進(jìn)行改進(jìn),解決了硫酸法存在的弊端。利用酯交換法合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯,較傳統(tǒng)硫酸法反應(yīng)時(shí)間短、原料損耗小、產(chǎn)率高,特別是酯交換法反應(yīng)無(wú)水生成,催化劑硫酸濃度保持不變,經(jīng)溶劑萃取分離后催化劑溶液及
33、過量的l-抗壞血酸可重復(fù)使用,降低了l-抗壞血酸損耗,還解決了硫酸法存在的廢酸污染問題。171.2.4氫氟酸法將l-抗壞血酸、棕櫚酸和無(wú)水氫氟酸于0 下放入聚酯反應(yīng)器中,反應(yīng)一段時(shí)間后加入大量甲基異丁基酮,使粗產(chǎn)品溶解,然后用氫氧化鉀溶液洗滌,用正己烷除去未反應(yīng)的棕櫚酸,得到產(chǎn)物5。由于此種方法使用了強(qiáng)腐蝕性和強(qiáng)毒性的氫氟酸,對(duì)反應(yīng)器、設(shè)備及操作條件都有很特殊的要求,不易于工業(yè)化生產(chǎn),對(duì)環(huán)境的污染又相當(dāng)嚴(yán)重,所以此種方法已接近淘汰,基本不再使用。1.2.5直接酯化法 hermut nikers、佐喜真秋光及龔大春等人充實(shí)該工藝的研究工作。此法是將棕櫚酸與抗壞血酸在物件強(qiáng)酸如濃硫酸的催化下制的粗
34、產(chǎn)品,粗產(chǎn)品再經(jīng)精制得成品。路線圖如下: 在直接酯化反應(yīng)中,除了控制反應(yīng)溫度外,對(duì)溶劑、催化劑以及棕櫚酸與抗壞血酸的摩爾比也是影響反應(yīng)的重要因素。paul19報(bào)道以濃度98%99%的濃硫酸為催化劑和溶劑,一定比例的l-抗壞血酸和棕櫚酸為原料,合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯。研究發(fā)現(xiàn),棕櫚酸和l-抗壞血酸的摩爾比為1:36時(shí)效果最佳,而且若采用發(fā)煙硫酸,收率反而下降。表明酯化反應(yīng)的進(jìn)行程度與溶劑的含水量有密切關(guān)系。直接酯化法的主要步驟分為:把十六酸加入到濃硫酸中待十六酸全部溶解加入抗壞血酸發(fā)生酯化反應(yīng)并進(jìn)行充分?jǐn)嚢枰欢ǖ臅r(shí)間靜置16h把這種混合物慢慢倒入快速攪拌的冰塊中,使l-抗壞血酸棕櫚酸酯結(jié)晶用乙
35、酸乙酯萃取分液抽濾得到粗產(chǎn)品用石油醚洗去雜質(zhì)再次進(jìn)行抽濾得到粗產(chǎn)品18。1.2.6實(shí)驗(yàn)方法的確定通過以上幾種方法的比較,直接酯化法具有反應(yīng)條件溫和,操作簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)藥品便宜,藥品用量少等優(yōu)點(diǎn),比較適合實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,所以,我確定了直接酯化法作為我合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯的方法。1.3 l-抗壞血酸棕櫚酸酯的鑒定在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)的最終產(chǎn)物的質(zhì)量決定著實(shí)驗(yàn)的成敗與否,所以,實(shí)驗(yàn)過后的鑒定工作就顯著至關(guān)重要了。選擇一種正確的鑒定方法對(duì)我們?cè)诶斫夤に囋怼⒎治龉に噯栴}、設(shè)計(jì)工藝方案有很大的幫助。對(duì)于本文來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)過程中,不論用酶合成法還是化學(xué)合成法,都需要對(duì)最終產(chǎn)物進(jìn)行鑒定。首先用tlc方法證明產(chǎn)
36、品成份,再用hplc、nmr、等方法進(jìn)一步證實(shí)產(chǎn)品即為l-抗壞血酸棕櫚酸酯。作為實(shí)用抗氧化劑,它還需要滿足各種質(zhì)量指標(biāo)。fao/who,1977發(fā)布的質(zhì)量指標(biāo)主要有含量、比旋光度、硫酸鹽灰分、干燥失重、砷、重金屬等20。 本文采用了熔點(diǎn)的測(cè)定和旋光度的測(cè)定來(lái)確定產(chǎn)物的質(zhì)量及純度。第二章 實(shí)驗(yàn)方案2.1合成路線2.1.1調(diào)節(jié)反應(yīng)物配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)通過閱讀文獻(xiàn),最終確定用直接酯化法來(lái)合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯這一實(shí)驗(yàn)方案。以l-抗壞血酸和十六酸為原料,用濃硫酸為催化劑,。本實(shí)驗(yàn)先固定l-抗壞血酸的量,通過調(diào)節(jié)十六酸的量,使l-抗壞血酸與十六酸的摩爾比在1:1-1:1.3之間進(jìn)行物料的不同配比實(shí)驗(yàn)。具體操
37、作步驟如下:1. 先確定好反應(yīng)物配比,稱量3.5gl-抗壞血酸和一定量的十六酸;2. 向三口瓶中加入35ml濃硫酸和十六酸,控制溫度為30,加熱攪拌,直到十六酸完全溶解;3. 待十六酸溶解后稍微降溫,加入事先稱量好的l-抗壞血酸,繼續(xù)加熱,控制溫度仍為30,繼續(xù)攪拌4小時(shí),拌完成后靜置18h;4. 將事先準(zhǔn)備好的冰水倒入三口瓶中,析出結(jié)晶,加入乙酸乙酯,加速攪拌使其溶解,溶液呈棕黃色;5. 趁熱萃取分液,分出下層水層,再用溫水洗滌,分離出上層黃色產(chǎn)品層;6. 將產(chǎn)品從分液漏斗上口倒入燒杯中冷卻、凝固;7. 將已凝固的產(chǎn)品進(jìn)行抽濾,用石油醚多次洗滌濾餅,將濾餅在實(shí)驗(yàn)室中自然放置一段時(shí)間,再放入烘
38、箱當(dāng)中5-6h,就得到最終產(chǎn)物。2.1.2加入氯化亞砜提高產(chǎn)率為提高實(shí)驗(yàn)中l(wèi)-抗壞血酸棕櫚酸酯的產(chǎn)率,實(shí)驗(yàn)后期在酯化過程中緩慢加入少量氯化亞砜,用于與酯化反應(yīng)中產(chǎn)生的水,打破反應(yīng)平衡,使反應(yīng)向著生成l-抗壞血酸棕櫚酸酯的方向移動(dòng),從而提高產(chǎn)率。第三章 實(shí)驗(yàn)部分3.1原料、產(chǎn)物、溶劑及其它試劑的物化性質(zhì)通過文獻(xiàn)查的,各藥劑的性質(zhì)如下:1. 棕櫚酸(十六酸)英文名稱:palmitic acid 或hexadecanoic acid分子式:c16h32o2分子結(jié)構(gòu):相對(duì)分子質(zhì)量:256.42性 狀:白色帶珠光的磷片性 質(zhì):不溶于水,微溶于石油醚,溶于乙醇。易溶于乙醚,氯仿和醋酸;熔點(diǎn)63.1,沸點(diǎn)
39、351.5,相對(duì)密度0.8388。2. l-抗壞血酸(維生素c)英文名稱:l-ascorbic acid(vitamin c)分子式: c6h8o6分子結(jié)構(gòu): 相對(duì)分子質(zhì)量:176.13 性 狀:無(wú)色晶體性 質(zhì):水溶性維生素c,呈酸性;加熱或在溶液中易氧化分解,在堿性條件下更易被氧化;紫外吸收最大值:245nm,熔點(diǎn)190-192,比旋度+20.5°+21.5°;3. 硫酸英文名稱:sulfuric acid分子式:h2so4相對(duì)分子質(zhì)量:98.07性 狀:純品為無(wú)色黏稠油狀液體,工業(yè)品常含有雜質(zhì),則呈黃、棕色。性 質(zhì):是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶
40、,具有脫水性,強(qiáng)氧化性,高沸點(diǎn)難揮發(fā),能與多種金屬反應(yīng),也是良好的干燥劑。4. 乙酸乙酯英文名稱:ethyl acetate 分子式:ch3cooh相對(duì)分子質(zhì)量:88.11分子結(jié)構(gòu):性 狀:無(wú)色透明液體,有水果香,易揮發(fā)。性 質(zhì):對(duì)空氣敏感,能吸水分,水分能使其緩慢分解而呈酸性反應(yīng)。能與氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶。能溶解某些金屬鹽類(如氯化鋰、氯化鈷、氯化鋅、氯化鐵等)。相對(duì)密度0.902,熔點(diǎn)-83,沸點(diǎn)77,折光率1.3719,易燃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。5. 氯化亞砜英文名稱:sulforous oxychloride分子式:socl2相對(duì)分子質(zhì)量:118.97性 狀:淡黃色至紅
41、色、發(fā)煙液體,有強(qiáng)烈刺激氣味。性 質(zhì):可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑。遇水水解,加熱分解。密度1.64g/cm3主要用于制造?;然?,還用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等的生產(chǎn)。以二氯化硫與三氧化硫反應(yīng)制取。6.石油醚 性 狀:無(wú)色透明液體,有煤油氣味。性 質(zhì):為戊烷和己烷的混合物,不溶于水,溶于無(wú)水乙醇、苯、氯仿、油類等多數(shù)有機(jī)溶劑。易燃易爆,與氧化劑可強(qiáng)烈反應(yīng)。主要用作溶劑和油脂處理。7. l-抗壞血酸棕櫚酸酯英文名稱:l-ascorbyl palmitate分子式:c22h38o7分子結(jié)構(gòu): 相對(duì)分子質(zhì)量:414.54性 狀:白色或微黃白色粉末狀固體,稍有柑橘氣味。性 質(zhì):熔點(diǎn):107117
42、,比旋度:+21°+24°;及微溶于水及植物油,易溶于無(wú)水乙醇和無(wú)水甲醇、乙醚中,在極稀溶液中易氧化含量逐漸減少,在濃縮狀態(tài)或結(jié)晶狀態(tài)l-抗壞血酸棕櫚酸酯就很穩(wěn)定。室溫下,4.5ml無(wú)水乙醇可溶解本品1g,其溶解度隨溫度升高而增大。8. 甲醇 英文名稱:methyl alcohol 分子式:ch3oh 相對(duì)分子質(zhì)量:32.04 性 狀:無(wú)色易揮發(fā)或易燃的液體。 性 質(zhì):能與水和多數(shù)有機(jī)溶劑混溶,熔點(diǎn):97.8。3.2實(shí)驗(yàn)儀器與藥品本實(shí)驗(yàn)所需儀器與藥品見表:表3-1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑表table 3-1 experimental instrument and reagents
43、table儀器與藥品廠家精密直流電動(dòng)攪拌器天津華星偉業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司d-8401型多功能攪拌器天津華星偉業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司df-101s集熱式恒溫加熱磁力攪拌器鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀re52-99上海亞榮生化儀器廠bsa224s-cw型電子天平上海精密科學(xué)儀器有限公司xt4a-顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀北京市科儀電光儀器廠shz-d()循環(huán)水式真空泵鞏義市英峪華儀器廠wxg-4圓盤旋光儀上海精密科學(xué)儀器有限公司l-抗壞血酸天津市博迪化工股份有限公司棕櫚酸天津市博迪化工股份有限公司氯化亞砜天津市博迪化工股份有限公司濃硫酸(分析純)沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)試劑廠乙酸乙酯天津市博迪化工股份有限公司甲醇
44、天津市博迪化工股份有限公司石油醚天津市博迪化工股份有限公司3.3l-抗壞血酸棕櫚酸酯的合成3.3.1反應(yīng)方程式3.3.2反應(yīng)物配比的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響本實(shí)驗(yàn)通過酯化反應(yīng)合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯,固定一種比較昂貴的l-抗壞血酸的量為3.5g,通過配比的不同,取不同量的十六酸,以98.3%的濃硫酸作為催化劑,保持反應(yīng)溫度為30,攪拌4h,靜置18h。3.3.3反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響本實(shí)驗(yàn)以35ml98.3%的濃硫酸作催化劑,l-抗壞血酸(3.5g)與棕櫚酸的摩爾比為1:1,在不同反應(yīng)溫度下,攪拌4h,靜置18h,考察反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。3.3.4攪拌時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響本實(shí)驗(yàn)以35ml9
45、8.3%的濃硫酸作催化劑,l-抗壞血酸(3.5g)與棕櫚酸的摩爾比為1:1,在30下,經(jīng)過不同攪拌時(shí)間后,靜置18h,考察攪拌時(shí)間對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。3.3.5反應(yīng)過程中加入氯化亞砜對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響本實(shí)驗(yàn)以35ml98.3%的濃硫酸作催化劑,抗壞血酸(3.5g)與棕櫚酸的摩爾比為1:1,在30下,經(jīng)過攪拌4h后,靜置18h,在加入抗壞血酸后的攪拌過程中緩慢滴加氯化亞砜(4ml),考察氯化亞砜對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響。圖3-2 合成抗壞血酸棕櫚酸酯的投料表table 3-2 synthesis of ascorbyl palmitate feeding table原料名稱分子式分子量摩爾比投料量g備注l-
46、抗壞血酸c6h8o6176.131.03.50分析純棕櫚酸c16h32o2256.421.05.12分析純氯化亞砜socl2118.974.05通過加入氯化亞砜,反應(yīng)產(chǎn)率可以從28.64%多提高到47.5%,效果非常好。3.4產(chǎn)品的鑒定與分析1.熔點(diǎn)測(cè)定熔點(diǎn)測(cè)定也就是我們常說(shuō)的測(cè)量晶體的熔點(diǎn)。因?yàn)楣腆w分為兩種,一種為晶體,一種為非晶體,因?yàn)榉蔷w沒有自己固定的熔點(diǎn),所以不能測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)需要用該法測(cè)定l-抗壞血酸棕櫚酸酯的熔點(diǎn),從而判斷產(chǎn)品的純度。由于實(shí)驗(yàn)條件的關(guān)系,選用顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀來(lái)測(cè)定熔點(diǎn),具體步驟如下:在測(cè)定時(shí),取一個(gè)臺(tái)燈放在加熱臺(tái)旁邊,使用的時(shí)候打開臺(tái)燈直接照射加熱臺(tái),目前顯微熔點(diǎn)測(cè)定
47、儀多是這種結(jié)構(gòu)。開始測(cè)定時(shí)取很少量的樣品,用鑷子尖挑一點(diǎn)即可,放在載玻片上,蓋上蓋玻片,輕輕研磨,讓樣品形成很薄的一層。在顯微鏡下觀察,樣品最好為分散的很小的顆粒,能看到顆粒形狀即可,顆粒太小不利于觀察,顆粒太大測(cè)量不準(zhǔn),更不能形成一片,因?yàn)闃悠啡绻逊e在一起,導(dǎo)熱會(huì)不均勻,一方面熔點(diǎn)測(cè)不準(zhǔn),另一方面會(huì)使熔程變長(zhǎng)。準(zhǔn)備好樣品后蓋上熱臺(tái)上配的玻璃片,這主要是防止揮發(fā)樣品污染物鏡,調(diào)整焦距后就可以加熱了。通常載玻片比較厚,導(dǎo)熱比較慢,可以使用兩個(gè)蓋玻片夾住樣品,對(duì)于不揮發(fā)的樣品可以只用一片蓋玻片托住樣品,而不在樣品上加蓋。熱臺(tái)上的玻璃片也可以不加,但建議加,可以保護(hù)物鏡。重要的是每次測(cè)定要采用同樣
48、的方法,因?yàn)闃悠芳硬患由w,熱臺(tái)加不加蓋,測(cè)定的結(jié)果都是不同的,有時(shí)誤差還相當(dāng)?shù)拇蟆<訜釙r(shí),開始升溫速度可快一些,當(dāng)達(dá)到預(yù)計(jì)熔點(diǎn)溫度以下1020度時(shí)將升溫速度調(diào)到每分鐘13度,如果是指針式的電壓表,按我的經(jīng)驗(yàn)調(diào)到50,升溫速度就比較快了,接近熔點(diǎn)時(shí)調(diào)到25左右就可以了(現(xiàn)在有些熔點(diǎn)測(cè)定儀可以程序升溫,可以事先設(shè)定好這些參數(shù),比較方便),具體情況還需要使用中摸索。當(dāng)顆粒形狀變圓或出現(xiàn)明顯液滴時(shí)記錄初熔點(diǎn),視野內(nèi)完全變成液體時(shí)記錄終熔點(diǎn)。升華樣品一定要加蓋,否則還沒到熔點(diǎn),你的樣品就不見了。有些樣品在低于熔點(diǎn)的溫度會(huì)發(fā)生晶型的轉(zhuǎn)變,這時(shí)就需要靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)分辨是達(dá)到了初熔點(diǎn),還是晶型變化。2.旋光度測(cè)定有
49、些有機(jī)化合物,特別是很多的天然有機(jī)化合物,都是手性分子,能使偏振光的振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)一定的角度a,能使偏振光左旋轉(zhuǎn)的為左旋性物質(zhì),使偏振光右旋轉(zhuǎn)的為右旋性物質(zhì)。旋光度的測(cè)定對(duì)于研究具有光學(xué)活性的分子的構(gòu)型及確定某些反應(yīng)機(jī)理具有重要的作用。其反應(yīng)機(jī)理是從鈉光源發(fā)出的光,通過一個(gè)固定的nikol棱鏡起偏鏡變成平面偏振光。平面偏振光通過裝有旋光物質(zhì)的盛液管時(shí),偏振光的振動(dòng)平面會(huì)向左或向右旋轉(zhuǎn)一定的角度。只有將檢偏棱鏡向左或向右旋轉(zhuǎn)同樣的角度才能使偏振光通過到達(dá)目鏡。向左或向右旋轉(zhuǎn)的角度可以從旋光儀刻度盤上讀出,即為該物質(zhì)的旋光度。將實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得的旋光度通過換算,即可得到光學(xué)活性物質(zhì)的比旋度,這對(duì)鑒定旋
50、光性化合物是必不可少的,并可計(jì)算出旋光性物質(zhì)的光學(xué)純度。比旋光度是物質(zhì)特性常數(shù)之一,測(cè)定旋光度,可以檢驗(yàn)旋光性物質(zhì)的純度和含量,其計(jì)算公式為: 式中: 為標(biāo)尺盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度的讀數(shù),即旋光度; 為旋光管的長(zhǎng)度,單位為分米(dm);具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下:1.旋光儀零點(diǎn)的校正:在測(cè)定樣品前,需要先校正旋光儀的零點(diǎn)。 將放樣管洗好,左手拿住管子把它豎立,裝上蒸餾水,使液面凸出管口。將玻璃蓋沿管口邊緣輕輕平推蓋好,不能帶入氣泡,旋上螺絲帽蓋,漏水,不要過緊。將樣品管擦干,放入旋光儀內(nèi)罩上蓋子,開啟鈉光燈,將標(biāo)天盤調(diào)至零點(diǎn)左右,旋轉(zhuǎn)粗動(dòng)、微動(dòng)手輪,使視場(chǎng)內(nèi)和部分的亮度均一,記下讀數(shù)。 重復(fù)操作至少5次,取平均值
51、,若零點(diǎn)相差太大時(shí),應(yīng)把儀器重新校正。 2.旋光度的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取2.5g樣品(如葡萄糖)放在10ml容量瓶中配成溶液,依上法測(cè)定其旋光度,這時(shí) 所得的讀數(shù)與零點(diǎn)之間的差值即為該物質(zhì)的旋光度。第四章 結(jié)果與討論合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯的方法包括:酶催化法、直接酯化法、研磨法、生物法、酰氯法。在眾多合成方法中,濃硫酸催化的直接酯化法是工藝比較簡(jiǎn)單的方法之一。但反應(yīng)過程中使用大量的濃硫酸、苯和氯仿等腐蝕性強(qiáng)或有毒性藥品,不但對(duì)人的身體有損害,而且提高了反應(yīng)成本。本文主要用濃硫酸做催化劑,用乙酸乙酯作為催化劑,石油醚洗滌的方法,有效的取代了氯仿等有毒產(chǎn)品。并且產(chǎn)出的產(chǎn)品外觀好,色澤純正,帶有銀白色光
52、芒。進(jìn)行了多組實(shí)驗(yàn)分析,其濃度和旋光度測(cè)試結(jié)果如下:表4.1 物料配比不同情況下合成產(chǎn)物的測(cè)定數(shù)據(jù)table 4.1 material ratio of the measured data of the synthesized product in different circumstances序 號(hào)vc與棕櫚酸摩爾比反應(yīng)收率()熔點(diǎn)()旋光度1:1.028.6485108+18°26°1:1.136.27105111+25°28°1:1.238.90106110+ 21°25°1:1.339.71107111+21°24&
53、#176;通過以上實(shí)驗(yàn)可以看出,第四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值比較接近,其熔點(diǎn)為107111與理論值107117比較接近,其旋光度為+21°24°與理論值+21°+24°正好一樣,純度很好。在合成l-抗壞血酸棕櫚酸酯的過程中,萃取過程是非常重要的。將靜置18h的溶液重新組裝在鐵架臺(tái)上加熱,控制溫度為35,加入已經(jīng)準(zhǔn)備好的冰水,使產(chǎn)品析出,再加入乙酸乙酯溶解溶劑中的l-抗壞血酸棕櫚酸酯,由于l-抗壞血酸棕櫚酸酯遇冷很容易析出,所以,在將溶液倒入分液漏斗中時(shí)一定要趁熱,并且分液漏斗要提前放在烘箱中加熱,進(jìn)行這些操作主要是為了防止l-抗壞血酸棕櫚酸酯遇到冷壁而析出。4
54、.1 不同因素對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率影響的具體分析4.1.1反應(yīng)物配比的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響反應(yīng)物配比的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率有一定的影響。由于酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng),在反應(yīng)的過程中,可以使一種反應(yīng)物過量,讓另一種反應(yīng)物盡可能的反應(yīng)完全,從而打破化學(xué)反應(yīng)平衡,使化學(xué)反應(yīng)向著目標(biāo)產(chǎn)物方向移動(dòng),從而提高產(chǎn)率。而且,這種方法還可以有效的降低反應(yīng)的成本。由于反應(yīng)過程中,兩種反應(yīng)物的價(jià)位不同,l-抗壞血酸的價(jià)位與棕櫚酸相比較高,所以,固定了l-抗壞血酸的量,調(diào)整棕櫚酸的量,使l-抗壞血酸盡可能多的參與到反應(yīng)當(dāng)中,這樣就可以降低整體反應(yīng)成本。具體反應(yīng)產(chǎn)率情況如下:表4.2 反應(yīng)物配比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響table4.2 finflu
55、ences of material ratio on yield of product實(shí)驗(yàn)序號(hào)棕櫚酸與vc摩爾比反應(yīng)產(chǎn)率()1:128.641.1:136.271.2:138.901.3:139.71圖4.1物料配比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響fig4.1 finfluences of material ratio on yield of product通過這四組數(shù)據(jù)我們可以看出,第一組反應(yīng)的產(chǎn)率相對(duì)較少只有28.64%,而第四組數(shù)據(jù)產(chǎn)率增加到了39.71%,產(chǎn)率整整增加了11.07%,從這我們可以看出,隨著棕櫚酸用量的增加,反應(yīng)的產(chǎn)率在不斷的提高。根據(jù)這四組的反應(yīng)產(chǎn)率折線圖我們可以看出,折線逐漸變得平緩
56、,反應(yīng)產(chǎn)率增加的幅度逐漸減小,我們可以推測(cè)出,當(dāng)棕櫚酸增加到一定程度時(shí),在相同條件下,反應(yīng)產(chǎn)率會(huì)達(dá)到最大值,不管棕櫚酸再怎么增加,反應(yīng)產(chǎn)率將不再發(fā)生變化。同時(shí)再繼續(xù)增加棕櫚酸的量的話,將會(huì)導(dǎo)致剩余廢液中含有大量的棕櫚酸,不但浪費(fèi)了藥品,而且還大大的提高了實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用,因此反應(yīng)中棕櫚酸的用量要適中。綜上所述,當(dāng)反應(yīng)物配比為1:1.3的時(shí)候,反應(yīng)產(chǎn)率最高。4.1.2 反應(yīng)溫度的不同對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率的影響反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率有一定影響。當(dāng)反應(yīng)溫度逐漸升高的時(shí)候,破壞了反應(yīng)平衡,使反應(yīng)向著目標(biāo)產(chǎn)物方向移動(dòng),反應(yīng)的產(chǎn)率會(huì)隨著溫度的增加而增加,從而提高了反應(yīng)的產(chǎn)率。同時(shí),酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)初期,要想使棕櫚酸與l-抗壞血酸充分反應(yīng),就要使棕櫚酸全部溶解到濃硫酸中,使棕櫚酸l-與抗壞血酸充分接觸。由于棕櫚酸藥品呈小片裝,而且不容易溶解到濃硫酸中。所以,在溶解過程中也要加一定的熱量,有助
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