[发明专利]一种D-葡萄糖酸-δ-内酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种D-葡萄糖酸-δ-内酯的制备方法，尤其是利用葡萄糖来制 备D-葡萄糖酸-δ-内酯的方法。

背景技术

D-葡萄糖酸-δ-内酯为白色晶体或结晶性的粉末，几乎无臭、味先甜后酸； 易溶于水，微溶于乙醇，几乎不溶于乙醚。在水溶中水解成葡萄糖酸及δ-内酯 和γ-内酯的平衡混合物，对霉菌及一般细菌有抑制作用，也可作为凝固剂、膨 松剂、酸化剂、防腐剂、增色剂、清洗剂稳定剂以及PH调节剂。由D-葡萄糖酸 -δ-内酯为基础原料合成铁盐、锌盐、钾盐、铜盐、钠盐等人体必需微量元素 的途径。目前D-葡萄糖酸-δ-内酯有两种方法生产，工艺如下：

一、葡萄糖酸钙为起始原料。

该法先将葡萄糖酸钙配成50％溶液，升温、搅拌，再加等当量浓硫酸，至 60-70℃，保温反应2小时，过滤，滤液加氢氧化钡、草酸去处过量硫酸、葡萄 糖酸钙，在50℃保温反应3小时，静置过滤，得葡萄糖酸溶液。在60-70℃真 空减压浓缩至比重1.45，静止结晶70-80小时，离心分离；在60℃干燥，得D- 葡萄糖酸-δ-内酯，该工艺生产周期为12天，每生产1吨D-葡萄糖酸-δ-内酯 会产生硫酸钙废渣0.3吨。

二、葡萄糖酸钠为起始原料。

葡萄糖酸钠溶液配成30％水溶液，通过阳离子交换树脂脱钠得葡萄糖酸溶 液，在60-70℃真空减压浓缩至比重1.45，静止结晶70-80小时，离心分离； 在60℃干燥，得D-葡萄糖酸-δ-内酯，该工艺生产周期为10天，每生产1吨 D-葡萄糖酸-δ-内酯会产生40吨废水，COD是12000mg/L，BOD是3000mg/L。

不论是以葡萄糖酸钙，还是以葡萄糖酸钠为起始原料制备D-葡萄糖酸-δ- 内酯工艺流程繁杂，除菌丝体，脱色、脱钙(钠)、浓缩、结晶、干燥等步骤， 生产周期长，能源耗用大大量废渣硫酸钙无法处理，大量废水COD、BOD极高， 污染环境，处理费用大，生产成本偏高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能缩短生产周期，生产 过程无废渣和废水的D-葡萄糖酸-δ-内酯的制备方法。

本发明的D-葡萄糖酸-δ-内酯的制备方法的步骤依次如下：

葡萄糖中加入水及反应催化剂，加热至75-95℃，同时加入双氧水， 为了使反应充分进行，需要保温，具体反应式为：

反应完成后过滤得葡萄糖和葡萄糖酸混合溶液；该混合溶液是由阳离子和 阴离子交换膜组成的离子膜通过直流电为驱动力的离子膜电渗析进行分离，分 别得到葡萄糖溶液和葡萄糖酸溶液，葡萄糖溶液回收利用，而葡萄糖酸溶液在 60-70℃下，减压浓缩至比重1.41，50℃时恒温静止结晶70-80小时，离心分离 得D-葡萄糖酸-δ-内酯，具体反应式：

把反应反得的D-葡萄糖酸-δ-内酯干燥就行 了。

以上所述的葡萄糖加水的重量为葡萄糖重量的10-15％为佳；所述的催 化剂一般是二氧化硅，二氧化硅可以为颗粒状，以60-150目为最佳，加入 的量为葡萄糖重量的8-12％。

根据以上所述的葡萄糖反应生成葡萄糖酸时要加双氧水，由于双氧水 会使葡萄糖溶液温度升高，因而以滴加为宜

葡萄糖酸液在60-70℃，真空度-0.08Mpa减压浓缩至比重1.41，在50℃恒 温静止结晶70-80小时，经分离干燥，得D-葡萄糖酸-δ-内酯。

根据以上所述的本发明工艺简单，操作简易，生产条件无苛刻要求，较之其他工 艺无污水、无固体废渣、投资少、周期短、能耗低、收率高、生产环境良好、 适合于工业化大生产等特点。

具体实施方式

实施例1：

在3L反应锅中加入1000g葡萄糖，加入100ml纯水，搅拌升温，至70℃葡 萄糖完全溶解加入硅胶，滴加1L双氧水，控制温度在90℃，滴加完毕后；在 80℃保温反应2小时，过滤，清滤液进入离子膜电渗析提纯，得1.4L含葡萄糖 酸53.67，含葡萄糖0.67溶液，在70℃真空度-0.08Mpa减压浓缩至比重1.41， 50℃恒温静止结晶75小时，离心分离，母液套用，结晶干燥，共得成品805g， 收率80.5％。

实施例2：

在300L反应锅中加入50kg葡萄糖，加入8L纯水，搅拌升温至73℃葡萄糖 完全溶解加入催化剂硅胶，滴加50L双氧水，控制温度在85℃，滴加完毕后； 在85℃保温让它反应2小时，过滤，清滤液进入离子膜电渗析提纯，得75L含 葡萄糖酸溶液，含葡萄糖0.95％，葡萄糖酸溶液在70℃真空度-0.08Mpa减压浓 缩至比重1.41，50℃恒温静止结晶80小时，离心分离，母液套用，结晶干燥， 共得成品41.03kg，收率82.06％，整个工艺流程可控制在4天内完成一个周期， 反应时间比传统工艺极大缩短了流程而且反应时，不产生废水和废渣。