CN103665041A - 一种l-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，特征是，包括以下工艺步骤：(1)将L-抗坏血酸、无水氯化钙、去离子水加入反应釜中，加氢氧化钙溶液，加三偏磷酸钠，得到维生素C酯钙；(2)将维生素C酯钙加入料桶用水洗涤，用硫酸调节PH值，得到维生素C磷酸酯；(3)将维生素C磷酸酯经卷式纳滤膜过滤器过滤；(4)将过滤液加入反应釜中，经弱碱性阴离子交换树脂，用盐酸洗脱，用氧化钙调节PH，得到L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙；(5)将L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙经活性炭过滤器，加入95％的乙醇，通过喷雾干燥，得到L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙成品。本发明不采用有机溶剂工艺简单，反应时间短，环境安全，产品纯度高，稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及L-抗坏血酸衍生物的制备领域，具体地说是一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法。
背景技术
L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙是一种L-抗坏血酸衍生物，其将2位羟基衍生为磷酸酯可提高L-抗坏血酸的稳定性，所形成的衍生物被体内广泛存在的磷酸酯酶水解后能再生L-抗坏血酸，因而已成为饲料添加剂、食品强化剂和高级化妆品增白的主要成分，是一种有价值的精细化学品。
至今为止，L-抗坏血酸-2-磷酸酯化主要有二个方法：一是三氯氧磷的磷酸化(如欧洲公开专利388869和582924，美国专利4179445，日本公开特许昭60-69079等描述的)，以L-抗坏血酸为原料，在酯化前将5位和6位碳上的羟基保护起来，即L-抗坏血酸先与丙酮进行缩酮反应生成5，6-氧一异亚丙基一L一抗坏血酸(5，6-0一isopropylidene-L-ascorbic acid)，再用吡啶溶液溶解，KOH调整PH值，滴加三氯氧磷反应，蒸去吡啶后多次除盐，浓缩，再进行阳离子树脂交换，收集洗脱液，加CaO反应，最后低碳醇晶析过滤干燥完成。其产物主要是L-抗坏血酸-2-单磷酸酯，副产物主要为L-抗坏血酸-3-磷酸酯及2-焦磷酸酯和二(抗坏血酸)-2，2’-二磷酸酯。反应产物需要繁杂过程的进行提纯，也不能用简单方法进行干燥所有的反应混合物。第二种方法是采用磷酸盐进行磷酸化，如美国专利4647672和5110950的方法，得到的主要产物是L-抗坏血酸-2-聚磷酸酯，如采用三偏磷酸钠时，产物为L-抗坏血酸-2-三磷酸酯，但也含有一定比例的L-抗坏血酸-2-单磷酸酯。前者可以通过过量的碱降解为单磷酸酯，其比率取决于起始原料的化学计量比和具体的反应条件。从混合物中提纯L-抗坏血酸-2-单磷酸酯也不是简单可以做到，产品中的无机盐残留常很高。虽然该方法合成路线短，但副产物多，产品分离提纯困难，产品总收率低。传统的L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的合成工艺复杂、杂质较多，且使用丙酮等有机溶液易对环境造成破坏。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种工艺简单、操作方便、成本低、收率高的L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，此方法在制备过程中不使用有机溶剂，后处理简单，不会造成环境污染，且制备的产品纯度高。
按照本发明提供的技术方案，一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，特征是，包括以下工艺步骤：
(1)将L-抗坏血酸、无水氯化钙、去离子水按照1∶(0.1～0.5)∶(1～6)的质量比加入温度为-20～30℃的反应釜中，搅拌3～4小时，再滴加浓度10～30％的氢氧化钙水溶液，调节PH为4～9.5，再加入2～3.5倍L-抗坏血酸用量的三偏磷酸钠，保持温度在35～55℃，反应3～7小时，得到的反应物为维生素C酯钙；
(2)将维生素C酯钙加入料桶清洗器中用水洗涤，再用硫酸调节PH为2.5～4.5，得到的反应物为维生素C磷酸酯；
(3)将维生素C磷酸酯经卷式纳滤膜过滤器进行纳滤膜过滤，卷式纳滤膜过滤器进口的温度为130～150℃，卷式纳滤膜过滤器出口的温度为40～60℃；纳滤膜具有纳米级孔径，纳滤膜的截留分子量为800～1800，卷式纳滤膜过滤器对无机盐有较高的脱除率，脱除率为92～97％；
(4)将步骤(3)过滤得到的滤液加入反应釜中，经弱碱性阴离子交换树脂，依次用0.08M盐酸和0.6M～1.6M盐酸洗脱，收集洗脱部分，洗脱部分在不断搅拌下用氧化钙调节PH为6～10，得到的反应物为L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙；
(5)将L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙经活性炭过滤器过滤除去沉淀，滤液于30℃减压浓缩至原体积的五分之一，加入体积为浓缩滤液4～6倍含量为95％的乙醇，然后通过喷雾干燥机干燥，干燥温度为150～170℃，干燥时间为40～60min，即得到所述的L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙成品。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明的磷酸酯化反应在水溶剂中进行，不采用有机溶剂，整个工艺简单，不仅加快了磷酸酯化反应速度，缩短了反应时间，简化操作程序，而且对环境安全；采用新型纳滤膜工艺，杂质去除效率高，成品L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙纯度在97％以上，稳定性好。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将100KgL-抗坏血酸、10Kg无水氯化钙、100Kg去离子水加入温度为-20℃的500L反应釜中，搅拌3小时，再滴加浓度10％的氢氧化钙水溶液，调节PH为4，再加入三偏磷酸钠200Kg，保持温度在35℃，反应3小时，得到的反应物为维生素C酯钙；
(2)将维生素C酯钙加入500L料桶清洗器中用水洗涤，再用硫酸调节PH为2.5，得到的反应物为维生素C磷酸酯；
(3)将维生素C磷酸酯经卷式纳滤膜过滤器进行纳滤膜过滤，卷式纳滤膜过滤器进口的温度为130℃，卷式纳滤膜过滤器出口的温度为40℃；纳滤膜具有纳米级孔径，纳滤膜的截留分子量为800，卷式纳滤膜过滤器对无机盐有较高的脱除率，脱除率为92％；
(4)将步骤(3)过滤得到的滤液加入500L反应釜中，经弱碱性阴离子交换树脂，依次用0.08M盐酸和0.6M盐酸洗脱，收集洗脱部分，洗脱部分在不断搅拌下用氧化钙调节PH为6，得到的反应物为L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙；
(5)将L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙经活性炭过滤器过滤除去沉淀，滤液于30℃减压浓缩至原体积的五分之一，加入体积为浓缩滤液4倍含量为95％的乙醇，然后通过喷雾干燥机干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为40min，即得白色的维生素C磷酸酯镁72.15KG，维生素C磷酸酯镁含量98.95％。
本发明方法与常规方法比较，说明如下：
一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法与常规方法的技术性能比较
实施例二：一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将100KgL-抗坏血酸、50Kg无水氯化钙、600Kg去离子水加入温度为30℃的1000L反应釜中，搅拌4小时，再滴加浓度30％的氢氧化钙水溶液，调节PH为9.5，再加入三偏磷酸钠350Kg，保持温度在55℃，反应7小时，得到的反应物为维生素C酯钙；
(2)将维生素C酯钙加入1000L料桶清洗器中用水洗涤，再用硫酸调节PH为4.5，得到的反应物为维生素C磷酸酯；
(3)将维生素C磷酸酯经卷式纳滤膜过滤器进行纳滤膜过滤，卷式纳滤膜过滤器进口的温度为150℃，卷式纳滤膜过滤器出口的温度为60℃；纳滤膜具有纳米级孔径，纳滤膜的截留分子量为1800，卷式纳滤膜过滤器对无机盐有较高的脱除率，脱除率为97％；
(4)将步骤(3)过滤得到的滤液加入1000L反应釜中，经弱碱性阴离子交换树脂，依次用0.08M盐酸和1.6M盐酸洗脱，收集洗脱部分，洗脱部分在不断搅拌下用氧化钙调节PH为10，得到的反应物为L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙；
(5)将L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙经活性炭过滤器过滤除去沉淀，滤液于30℃减压浓缩至原体积的五分之一，加入体积为浓缩滤液6倍含量为95％的乙醇，然后通过喷雾干燥机干燥，干燥温度为170℃，干燥时间为60min，即得白色的L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙72.90KG，L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙含量97.31％。
实施例三：一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)将100KgL-抗坏血酸、20Kg无水氯化钙、300Kg去离子水加入温度为10℃的800L反应釜中，搅拌3.5小时，再滴加浓度20％的氢氧化钙水溶液，调节PH为6.5，再加入三偏磷酸钠300Kg，保持温度在45℃，反应5小时，得到的反应物为维生素C酯钙；
(2)将维生素C酯钙加入800L料桶清洗器中用水洗涤，再用硫酸调节PH为3.5，得到的反应物为维生素C磷酸酯；
(3)将维生素C磷酸酯经卷式纳滤膜过滤器进行纳滤膜过滤，卷式纳滤膜过滤器进口的温度为140℃，卷式纳滤膜过滤器出口的温度为50℃；纳滤膜具有纳米级孔径，纳滤膜的截留分子量为1000，卷式纳滤膜过滤器对无机盐有较高的脱除率，脱除率为95％；
(4)将步骤(3)过滤得到的滤液加入反应釜中，经弱碱性阴离子交换树脂，依次用0.08M盐酸和1.2M盐酸洗脱，收集洗脱部分，洗脱部分在不断搅拌下用氧化钙调节PH为8，得到的反应物为L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙；
(5)将L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙经活性炭过滤器过滤除去沉淀，滤液于30℃减压浓缩至原体积的五分之一，加入体积为浓缩滤液5倍含量为95％的乙醇，然后通过喷雾干燥机干燥，干燥温度为160℃，干燥时间为50min，即得白色的L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙72.24KG，L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙含量98.27％。
Claims (1)
1.一种L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙的制备方法，特征是，包括以下工艺步骤：
(1)将L-抗坏血酸、无水氯化钙、去离子水按照1∶(0.1～0.5)∶(1～6)的质量比加入温度为-20～30℃的反应釜中，搅拌3～4小时，再滴加浓度10～30％的氢氧化钙水溶液，调节PH为4～9.5，再加入2～3.5倍L-抗坏血酸用量的三偏磷酸钠，保持温度在35～55℃，反应3～7小时，得到的反应物为维生素C酯钙；
(2)将维生素C酯钙加入料桶清洗器中用水洗涤，再用硫酸调节PH为2.5～4.5，得到的反应物为维生素C磷酸酯；
(3)将维生素C磷酸酯经卷式纳滤膜过滤器进行纳滤膜过滤，卷式纳滤膜过滤器进口的温度为130～150℃，卷式纳滤膜过滤器出口的温度为40～60℃；纳滤膜具有纳米级孔径，纳滤膜的截留分子量为800～1800，卷式纳滤膜过滤器对无机盐有较高的脱除率，脱除率为92～97％；
(4)将步骤(3)过滤得到的滤液加入反应釜中，经弱碱性阴离子交换树脂，依次用0.08M盐酸和0.6M～1.6M盐酸洗脱，收集洗脱部分，洗脱部分在不断搅拌下用氧化钙调节PH为6～10，得到的反应物为L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙；
(5)将L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙经活性炭过滤器过滤除去沉淀，滤液于30℃减压浓缩至原体积的五分之一，加入体积为浓缩滤液4～6倍含量为95％的乙醇，然后通过喷雾干燥机干燥，干燥温度为150～170℃，干燥时间为40～60min，即得到所述的L-抗坏血酸-2-磷酸酯钙成品。
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