CN106242966A - 一种盐酸水解制备没食子酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盐酸水解制备没食子酸技术领域，尤其是一种盐酸水解制备没食子酸的方法，通过将盐酸的质量浓度控制为0.1‑1％，并对反应釜中的压力调整为0.002‑0.05MPa，使得两者协同作用，提高了对含单宁物质中的没食子酸的水解回收率，并且结合后续的处理工艺，使得没食子酸的纯度较高，品质较优，有效的降低了盐酸的浓度，降低了盐酸的消耗量，降低成本。

Description

一种盐酸水解制备没食子酸的方法

技术领域

本发明涉及盐酸水解制备没食子酸技术领域，尤其是一种盐酸水解制备没食子酸的方法。

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，分子量为188.4，白色针状晶体，易溶于水、乙醇、甘油中，不溶于氯仿和苯，被广泛应用于医药、食品和电子工业。现有技术中，对于没食子酸的水解制备工艺中，其主要采用酸水解，碱水解，发酵法等将含单宁酸物质中的没食子酸水解出来后，再将其浓缩处理后，提取，纯化获得产品。

酸水解通常采用的是硫酸、盐酸等成分，将其作为催化剂加入后，进而实现酸的水解，该水解过程中，其采用的硫酸或者盐酸的浓度较高，至少达到4％以上的质量浓度，使得对水解过程中的设备要求较高，成本较大，而且萃取浓缩过程中，使得酸挥发或者残留在水解液中，并在萃取后，随着废液排放，造成了环境的污染。

除此之外，酸水解获得的没食子酸产品的得率和纯度均较差，并且制备工艺流程较长，成本较高。

鉴于此，有研究者开始考虑对没食子酸水解制备过程中，其直接采用高压水相不加入催化剂生产处理，使得在高压水相下，其实现水电离的氢氧根离子或者氢离子，使得溶液出现弱酸或者弱碱状态后，实现没食子酸的水解；但是，其在处理过程中，需要将温度提高了160℃以上，并且压力是随着水蒸气的产量逐步增大，进而对设备的要求较高，能耗较大，使得制备没食子酸的成本较高。

再者，对于碱水解，其依然存在着众多的缺陷，如设备腐蚀性较强，而且还需要中和反应处理，原料制剂用量较多，导致原料成本较高，工艺流程复杂。

而发酵法是将含单宁酸物质提取后，将其以葡萄糖作为碳源进行微生物发酵处理，由于其在发酵处理过程中的条件比较苛刻，使得对于没食子酸采用该法制备的成本较高。

基于此，本研究者在结合压力变化的前提下，对没食子酸进行水解制备中采用的酸的浓度进行界定和选取，使得确保没食子酸的得率较高的前提下，提高没食子酸的纯度，同时降低酸的用量，降低对设备的要求，降低制备成本；为没食子酸采用盐酸水解制备提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种盐酸水解制备没食子酸的方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种盐酸水解制备没食子酸的方法，将含单宁生物质粉碎成粉末，加入水解液淹没，调整压力为0.002-0.05MPa，超声处理20-80min，一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶，二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用热水溶解，脱色，重结晶，干燥，获得。

所述的水解液是质量浓度为0.1-1％的盐酸溶液，温度为50-70℃。

所述的超声处理，超声频率为5-10kHz。

所述的热水溶解，热水温度为50-60℃。

所述的重结晶，是降温结晶，降温至温度为10-20℃。

所述的方法，还包括将一次固体与二次液体混合拌匀后，加入盐酸配制成盐酸质量浓度为0.1-1％的水解液。

所述的干燥是在真空度为0.02-0.08MPa下进行。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

通过将盐酸的质量浓度控制为0.1-1％，并对反应釜中的压力调整为0.002-0.05MPa，使得两者协同作用，提高了对含单宁物质中的没食子酸的水解回收率，并且结合后续的处理工艺，使得没食子酸的纯度较高，品质较优，有效的降低了盐酸的浓度，降低了盐酸的消耗量，降低成本。

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

选取贵州都匀的五倍子作为原料，并将其研磨成粉末。

在反应釜中，加入五倍子粉末10g，并向其中加入水解液40mL，水解液是质量浓度为0.1％的盐酸溶液，温度为50℃。调整反应釜的压力为0.002MPa，采用频率为5kHz，超声处理20min，采用过滤机进行一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶至固体不再增加，采用过滤机进行二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用温度为50℃的水溶解，活性炭脱色，降温至温度为10℃下重结晶，在真空度为0.02MPa下干燥，获得没食子酸5.45g。

实施例2

选取贵州遵义的五倍子作为原料，并将其研磨成粉末。

在反应釜中，加入五倍子粉末10g，并向其中加入水解液30mL，水解液是质量浓度为1％的盐酸溶液，温度为70℃。调整反应釜的压力为0.05MPa，采用频率为10kHz，超声处理80min，采用过滤机进行一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶至固体不再增加，采用过滤机进行二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用温度为60℃的水溶解，活性炭脱色，降温至温度为20℃下重结晶，在真空度为0.08MPa下干燥，获得没食子酸5.12g。

实施例3

选取贵州沿河的五倍子作为原料，并将其研磨成粉末。

在反应釜中，加入五倍子粉末10g，并向其中加入水解液50mL，水解液是质量浓度为0.5％的盐酸溶液，温度为60℃。调整反应釜的压力为0.03MPa，采用频率为7kHz，超声处理50min，采用过滤机进行一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶至固体不再增加，采用过滤机进行二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用温度为55℃的水溶解，活性炭脱色，降温至温度为15℃下重结晶，在真空度为0.06MPa下干燥，获得没食子酸5.53g。

实施例4

选取贵州赤水的五倍子作为原料，并将其研磨成粉末。

在反应釜中，加入五倍子粉末10g，并向其中加入水解液25mL，水解液是质量浓度为0.7％的盐酸溶液，温度为55℃。调整反应釜的压力为0.008MPa，采用频率为6kHz，超声处理30min，采用过滤机进行一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶至固体不再增加，采用过滤机进行二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用温度为57℃的水溶解，活性炭脱色，降温至温度为17℃下重结晶，在真空度为0.04MPa下干燥，获得没食子酸5.78g。

实施例5

选取贵州清镇的五倍子作为原料，并将其研磨成粉末。

在反应釜中，加入五倍子粉末10g，并向其中加入水解液35mL，水解液是质量浓度为0.9％的盐酸溶液，温度为65℃。调整反应釜的压力为0.015MPa，采用频率为8kHz，超声处理70min，采用过滤机进行一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶至固体不再增加，采用过滤机进行二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用温度为53℃的水溶解，活性炭脱色，降温至温度为16℃下重结晶，在真空度为0.07MPa下干燥，获得没食子酸4.92g。

实施例6

选取贵州道真的五倍子作为原料，并将其研磨成粉末。

在反应釜中，加入五倍子粉末10g，并向其中加入水解液45mL，水解液是质量浓度为0.9％的盐酸溶液，温度为55℃。调整反应釜的压力为0.025MPa，采用频率为7kHz，超声处理65min，采用过滤机进行一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶至固体不再增加，采用过滤机进行二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用温度为57℃的水溶解，活性炭脱色，降温至温度为11℃下重结晶，在真空度为0.07MPa下干燥，获得没食子酸5.31g。

对照组1-6：其他均与实施例1-6的操作相同，具体的区别参见表1所示：

表1

在上述的对照组中，选取的茶条槭叶和塔拉均为10g；传统采用茶条槭叶和塔拉为原料制备没食子酸，最后没食子酸的产量为40％以内，而本发明创造的上述对照组5、对照组6中的没食子酸的产量达到45％以上；而且将上述对照组处理的方式与实施例1-6处理的方式进行对比分析，其结果显示为：在盐酸浓度较低的前提下，其没食子酸的产量相比实施例1，实施例2来说较低，并且通过对照组1与2，对照组3与4的对照处理，可见，本发明创造的盐酸浓度与调整与反应釜中的压力调整，对五倍子等含单宁生物质中的没食子酸的水解生产产量的影响起到了协同作用，并结合对反应釜压力调整以及盐酸浓度的控制，使得没食子酸的产量提高了，达到了50％左右。

除此之外，本研究者还将实施例1-6制备的没食子酸进行纯度检测，结果显示为如表2所示：

表2

	纯度(％)
		实施例1	96.71
实施例2	97.21
		实施例3	98.13
实施例4	95.86
		实施例5	96.53
实施例6	97.52

可见，本发明创造制备的没食子酸的纯度达到95％以上。

本发明创造通过将盐酸的质量浓度控制为0.1-1％，并对反应釜中的压力调整为0.002-0.05MPa，使得两者协同作用，提高了对含单宁物质中的没食子酸的水解回收率，并且结合后续的处理工艺，使得没食子酸的纯度较高，品质较优，有效的降低了盐酸的浓度，降低了盐酸的消耗量，降低成本。

本发明创造的研究者，还按照以下方式进行操作试验，

A：将实施例1中的一次固体与二次液体进行混合，并加入盐酸，调整盐酸质量浓度为0.1％后，在50℃下水解，并按照实施例1的操作方法进行再度处理，其得到一定的没食子酸，约0.08g，并对其纯度检测，结果为96.87％。

B：将实施例1中的一次固体与二次液体进行混合，并加入水解液中，调整盐酸质量浓度为0.1％后，温度为50℃，加入10g五倍子粉末，并按照实施例1中的处理方式进行处理，其得到没食子酸5.51g，纯度检测结果为95.47％。

同理按照A、B的试验操作方法将实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6中的一次固体与二次液体进行混合后，加入盐酸或者水解液，调整其盐酸质量浓度后，再将其按照A、B的试验操作处理，其结果显示，均能够使得对五倍子粉末中水解得率提高到50％以上，而且纯度均达到95％以上。而且降低原料成分的使用，避免了资源的大量浪费，降低了成本。

在某些实施例中，上述的脱色处理过程中，可以使采用活性炭吸附脱色处理；膜过滤脱色处理，例如超滤膜过滤；还可以是聚合硫酸铁等具有物理凝结沉降作用的物质进行脱除其中的有色有机物等。

在某些实施例中，本发明的重结晶过程，还可以是采取上离子树脂吸附柱进行吸附洗脱提纯处理。

在某些操作方式中，本发明创造进行分析的过程中，是采用高效液相色谱法进行的，其中流动相为8.5×10^-3mol/L磷酸水溶液-乙腈(90:10,V/V)，流速0.6mL·min^-1，柱温25℃，紫外检测波长215nm。采用外标法定量。

上述的实施例和试验列仅限于对本发明的技术方案做出简要的说明和解释，以便于本领域技术人员对本发明创造的方案进行理解，并非是对本发明技术方案的限制或者穷尽式的列举，本领域技术人员应当能够理解，在上述基础上做出的不具有突出实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。

Claims (7)

1.一种盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，将含单宁生物质粉碎成粉末，加入水解液淹没，调整压力为0.002-0.05MPa，超声处理20-80min，一次固液分离，得一次液体和一次固体；将一次液体冷却结晶，二次固液分离，得二次液体和二次固体；二次固体采用热水溶解，脱色，重结晶，干燥，获得。

2.如权利要求1所述的盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的水解液是质量浓度为0.1-1％的盐酸溶液，温度为50-70℃。

3.如权利要求1所述的盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的超声处理，超声频率为5-10kHz。

4.如权利要求1所述的盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的热水溶解，热水温度为50-60℃。

5.如权利要求1所述的盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的重结晶，是降温结晶，降温至温度为10-20℃。

6.如权利要求1所述的盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的方法，还包括将一次固体与二次液体混合拌匀后，加入盐酸配制成盐酸质量浓度为0.1-1％的水解液。

7.如权利要求1所述的盐酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的干燥是在真空度为0.02-0.08MPa下进行。