[發明專利]一種木質素基催化劑催化合成沒食子酸丙酯的方法

有效

• 申請號: 202010535944.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111747848B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 張基明;楊長滿;張洪滔;胡敬;黃澤琦;周婷婷
• 申請（專利權）人: 遵義市倍緣化工有限責任公司
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C67/54;C07C69/84;C07C51/09;C07C65/03;B01J31/10
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 周黎亞

本發明屬于沒食子酸丙酯生產技術領域，具體涉及一種木質素基催化劑催化合成沒食子酸丙酯的方法，是以單寧酸和正丙醇為原料，以木質素基催化劑為催化劑，通過水解、酯化制得；所述木質素基催化劑由磺化木質素、硫酸鹽木質素、磺酸樹脂組成；采用本發明方法制備的沒食子酸丙酯產率高，工藝安全性高，簡化了工藝步驟，工藝條件易控制，生產時間短，產品純度優，解決了設備腐蝕問題。

技術領域

本發明屬于沒食子酸丙酯生產技術領域，具體涉及一種木質素基催化劑催化合成沒食子酸丙酯的方法。

背景技術

沒食子酸丙醋化學名稱為3,4,5-三羥基苯甲酸丙酯，天然存在于無患子科植物欒樹的葉，薔薇科植物多花薔薇的果實，以及漆樹科植物鹽膚木葉等植物中，有如下性能：1)表現出低毒性，使用安全性高，對熱的高耐受性可用作食品添加劑，主要添加到含有油脂的食品中以防止氧化。經長期研究發現，沒食子酸丙酯降低AAO和CCO活性，對脂氧合酶活性的抑制作用優于食品抗氧化劑BHA和BHT，加入檸檬酸和抗壞血酸還可以增強這種抑制作用；沒食子酸丙酯已被FAO和WTO批準用于油脂抗氧化劑。2)表現出較強的抗氧化、抗腫瘤、抗菌和抗病毒性能，能夠誘導腫瘤細胞凋亡并抑制淋巴細胞增殖，也會用于藥品和化妝品工業中。3)三連位酚羥基非常活躍，對金屬離子具有強烈的鰲合能力，可用于制作鰲合捕收劑。

在沒食子酸丙酯的傳統工業合成工藝中，通常以濃硫酸、濃鹽酸或固體酸等強酸為催化劑，通過沒食子酸和過量正丙醇的回流和脫水制成，但是該法容易腐蝕設備，并且催化劑難于與反應產物分離，導致沒食子酸丙酯的產率不高，所以利用單寧酸生產沒食子酸酯類物尤為重要。

在文獻《單寧酸制備沒食子酸丙酯的工藝研究》中公開了采用單寧酸為原料，通過酯交換法制備沒食子酸丙酯，酯交換反應的催化劑可以是酸、堿或金屬氧化物。通常選擇的酸催化劑是濃硫酸、甲基磺酸、對苯磺酸或烷基磺酸等，堿及金屬氧化物催化劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氧化鈣等。但文獻分別以濃硫酸、氫氧化鈉、氧化鈣為催化劑，結果顯示僅濃硫酸為催化劑時，有產品生產，其原因在于單寧酸是沒食子酸與葡萄糖苷羥基形成酯鍵，堿催化劑在單寧酸的酯交換法中效果不如酸催化劑。另單寧酸具有鄰酚結構，單寧酸水溶液在pH值＞3.5時，鄰酚結構氧化速度將加快，但以濃硫酸為催化劑的缺陷體現在：(1)硫酸酸性強，使用過程中安全系數低，同時含酸廢液排放到環境中易導致污染；(2)濃硫酸具有強氧化性和脫水性，溶解時大量放熱，會導致一系列副反應的發生，反應產物中常伴有醚、硫酸酯、羰基化合物等；(3)粗產品后處理還要經過中和、水洗等步驟分離除去,催化劑回收重復使用難，不但工藝路線長，而且易造成產品損失，影響收率；(4)設備腐蝕嚴重。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種木質素基催化劑催化合成沒食子酸丙酯的方法。

具體是通過以下技術方案來實現的：

一種木質素基催化劑催化合成沒食子酸丙酯的方法，是以單寧酸和正丙醇為原料，以木質素基催化劑為催化劑，通過水解、酯化制得；所述木質素基催化劑由磺化木質素、硫酸鹽木質素、磺酸樹脂組成。

所述木質素基催化劑，按重量份計由如下組分組成：磺化木質素3-12份、硫酸鹽木質素2-5份、磺酸樹脂1-9份。

所述木質素基催化劑，其制備方法為：將磺化木質素、硫酸鹽木質素置于球磨機中機械活化2-5min，然后按水料質量比為1：(0.1-0.4)的比例置于水中，升溫至70-80℃時保溫處理5-10min，迅速加入磺酸樹脂，磁力攪拌50-90min，再置于120-140℃條件烘干即得。

所述機械活化，其轉速為600-1000轉/min。

所述升溫，其速率為3-6℃/min。

一種木質素基催化劑催化合成沒食子酸丙酯的方法，包括如下步驟：