[發(fā)明專利]D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯合成方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110354227.2
• 申請(qǐng)日: 2011-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN102432572A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任舉;司雙喜;溫建華;王敏文;王建峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇遠(yuǎn)洋藥業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C07D309/30
• 分類號(hào): C07D309/30
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯的合成方法，屬有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

D-葡萄糖酸δ-內(nèi)酯在食品工業(yè)中已被廣泛地用作蛋白質(zhì)(豆腐)的凝固劑、酸味劑、面制品改良劑、pH調(diào)節(jié)劑、食品保鮮劑和防腐劑等。以及應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、混凝土減水劑和洗滌劑等。美國及日本等國家早在20世紀(jì)50年代就開始大批量生產(chǎn)，目前，全世界D-葡萄糖酸鹽的產(chǎn)量約四萬噸，而我國總產(chǎn)量不足千噸，因此D-葡萄糖酸的研究及生產(chǎn)具有廣闊的發(fā)展前景。

用D-葡萄糖制取D-葡萄糖酸δ-內(nèi)酯的方法主要有以下幾種：

一、發(fā)酵法

目前我國大多采用發(fā)酵法生產(chǎn)葡萄糖酸鈣，然后用葡萄糖酸鈣經(jīng)過離子交換、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶合成D-葡萄糖酸δ-內(nèi)酯。發(fā)酵法需要培養(yǎng)菌種、篩選菌種及滅菌等諸多過程，且對(duì)溫度要求較為嚴(yán)格，副產(chǎn)物多，周期較長，且生產(chǎn)的葡萄糖酸過程中因加入菌體等雜質(zhì)，影響葡萄糖酸的產(chǎn)品純度，因而其發(fā)展急需解決很多技術(shù)問題。

二、氧化酶法

在中性親水性有機(jī)溶劑和水組成的混合溶液(50％乙醇溶液)中保持溫度35～37℃，pH6，葡萄糖氧化酶將葡萄糖直接氧化成內(nèi)酯，反應(yīng)生成的過氧化氫，由過氧化氫酶加以分解。隨反應(yīng)進(jìn)行，體系內(nèi)氧氣逐漸消耗，可用純氧補(bǔ)充Milsonhe和Meer認(rèn)為，采用固定化細(xì)胞或固定化酶作催化劑，葡糖酸發(fā)酵的耗氧量過大。傳氧速率的提高是一個(gè)難以解決的同題。過氧化氫價(jià)格過高，且對(duì)葡萄糖氧化酶有毒性，因此要在經(jīng)濟(jì)上勝過常規(guī)發(fā)酵法還有較大距離。

三、化學(xué)催化氧化法

化學(xué)催化氧化葡萄糖生產(chǎn)葡萄糖酸也已工業(yè)化，反應(yīng)完成后濾除催化劑，濾液精制，有機(jī)溶劑通常可用酰胺、脂肪醇類、醚類、酯類等化合物，催化劑通常用金屬鈀，載體為活性炭，也可用鈀合金作催化劑。陳先明等采用鈀/炭催化劑，溫度45℃，溶液pH控制9.0～10.0，在葡萄糖轉(zhuǎn)化率95％時(shí)停止反應(yīng)，葡萄糖酸鈉收率80％以上，內(nèi)酯收率45％以上。Nishikido等研究了鈀在有機(jī)溶劑甲醇、丁醇、二甲基甲酰胺(DMF)中葡萄糖的氧化，糖轉(zhuǎn)化率達(dá)61％，內(nèi)酯收率56％。另有報(bào)道，5％鈀/炭氧化葡萄糖轉(zhuǎn)化率62％時(shí)，內(nèi)酯得率48％；而5％Pd/C與PbO以1∶2混和使用時(shí)，葡萄糖轉(zhuǎn)化率87％時(shí)，內(nèi)酯得率為83％。有人采用1％Se--5％Pd/C作催化劑，空氣氧化葡萄糖得葡萄糖酸；催化氧化法用的催化劑都是價(jià)格昂貴的稀有金屬，催化劑又易中毒，從加大成本的投入，所以在實(shí)際的生產(chǎn)過程生產(chǎn)效益不高。

四、電解氧化法

葡萄糖在溴存在下的氧化，分直接氧化和間接氧化兩種。直接氧化法轉(zhuǎn)化率較低，間接氧化法轉(zhuǎn)化率較高，通常被采用，盡管有生物法和催化法的競爭，電解法仍在美國和印度應(yīng)用，多是用來生產(chǎn)葡萄糖酸鈣鹽。歐洲的CHEFAROROTTERDAM公司和SANDOZ公司也應(yīng)用此法生產(chǎn)鈣鹽。生產(chǎn)D-葡萄糖酸δ-內(nèi)酯存在后處理困難，產(chǎn)品雜質(zhì)含量高，收率不高等問題。

另外，中國專利申請(qǐng)公開號(hào)CN101607952A公開了一種D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯的制備方法，該法就D-葡萄糖在雙氧水的氧化下直接合成D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯，但此反應(yīng)收率也只有80％左右，而且生產(chǎn)工藝繁瑣，生產(chǎn)周期長達(dá)四天，大大增加了成本，同時(shí)又有副反應(yīng)發(fā)生，如生成α-酮酸，產(chǎn)品的純度也很難達(dá)到要求，原料成本昂貴。

基于上述已有技術(shù)，有必要加以改進(jìn)，為此，本申請(qǐng)人作了積極而有益的嘗試，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種有助于縮短生產(chǎn)周期、有利于顯著提高D-葡萄糖酸轉(zhuǎn)化率、有益于體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和清潔化生產(chǎn)的D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯合成方法。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯的合成方法，其是將過氧化苯甲酰作為氧化劑與D-葡萄糖水溶液加熱反應(yīng)，并且控制加熱反應(yīng)溫度和時(shí)間，得到D-葡萄糖酸溶液，降溫后濾除苯甲酸，濾液減壓濃縮，并且控制減壓濃縮溫度和壓力，得到D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯粗品，再次降溫并且再次離心分離，經(jīng)洗滌，得到濕品D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯，烘干，得到成品D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯。

在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的D-葡萄糖與所述過氧化苯甲酰的摩爾比為1∶1-1.3，過氧化苯甲酰的質(zhì)量百分含量為65-85％。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的D-葡萄糖水溶液的質(zhì)量百分比濃度為18-22％。

在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的控制加熱反應(yīng)溫度和時(shí)間是將加熱反應(yīng)溫度控制為20-70℃，將時(shí)間控制為4-12h。