[发明专利]一种以古龙酸盐为原料的一步酸法制备维生素C的方法

说明书

本发明涉及一种以古龙酸盐为原料的一步酸法制备维生素C的方法，该方法是将古龙酸盐、醇类物质以及酸性催化剂混合，充分反应，得到含维生素C的溶液；所述酸性催化剂为无机酸或无机酸与酸性树脂的混合。本发明提供的方法操作简单，降低了生产成本，避免了大量使用高浓度酸对生产设备的腐蚀，降低了设备要求，减少了化学品的消耗，同时也减少了废物的产生。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种以古龙酸盐为原料的一步酸法制备维生素C的方法。

背景技术

维生素C(Vitamin C，维生素C)是一种多羟基化合物，结构类似于葡萄糖，其分子中第2及第3位上两个相邻的烯醇式羟基极易解离而释放出H⁺，故具有酸的性质，又称抗坏血酸。维生素C具有很强的还原性，在氧化还原代谢反应中起调节作用，被世界卫生组织列为26中基本药物之一，是人体必需的营养成分。维生素C主要是以葡萄糖为原料经微生物发酵或采用化学合成法制取，广泛应用于医药、食品饮料、化工、饲料等诸多重要产业领域。随着食品、医药、化工等行业对维生素C及其衍生物需求量的增加，市场竞争力越来越大，对维生素C的转化提取工艺也提出了更高的要求。

传统工艺中维生素C制备方法主要是酸法和碱法。其中，酸法是以古龙酸或古龙酸钠为原料，以酸作为催化剂，在一定的反应条件下转化生成维生素C。例如，中国专利CN104693160A提到利用古龙酸钠作为原料经酸催化转化为维生素C的方法，该方法由于使用高浓度的盐酸加盐酸气体，因此对设备的要求极为苛刻。此外，德国BASF集团利用古龙酸钠在硫酸的催化下发生酯化反应，再经盐酸催化生成维生素C，该方法由于使用了硫酸和盐酸，工艺腐蚀性较强，对设备的要求高，且反应周期长。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种以古龙酸盐为原料的一步酸法制备维生素C的方法。本方法与传统酸法工艺相比，避免了高浓度的盐酸对生产设备的腐蚀，降低了对设备的要求，减少了化学品的消耗，同时也减少了废物的产生。

具体而言，本发明提供的方法是将古龙酸盐、醇类物质以及酸性催化剂混合，充分反应，得到含维生素C的溶液。

本发明所针对的原料古龙酸盐可以采用发酵、化学合成等本领域已知方法得到。所述古龙酸盐优选为古龙酸钠。

本发明提供的方法采用的醇类物质可以是含有1～24个碳原子的醇类物质，可以是一元醇也可以是多元醇，可以是直链醇也可以是带有支链的醇，可以是饱和醇类也可以是不饱和醇。具体而言，所述醇类物质可以具体选用1～10个碳原子的醇，优选为甲醇、乙醇或正丁醇。

本发明采用的酸性催化剂优选无机酸或无机酸与酸性树脂的混合物。所述无机酸可以是盐酸、硫酸、磷酸等，本发明优选采用硫酸和盐酸。

本发明通过大量实践发现，采用无机酸或酸性树脂与无机酸组成混合催化剂进行一步酸法反应时，不仅可以降低强腐蚀性酸的使用，回收循环利用固体催化剂或酸性树脂从而减少消耗和污染，而且采用混合催化剂有利于提高产物转化率。作为本发明的一种优选方案，所述酸性催化剂是由酸性树脂与盐酸或硫酸组成的混合催化剂。

由于本发明提供的一步酸法在反应过程中先生成古龙酸酯再进一步生成维生素C，因此催化剂的合理用量直接影响反应的进程以及产物转化率。

作为本发明的一种优选方案，所述方法是将古龙酸盐、醇类物质、酸性树脂、硫酸或盐酸混合，充分反应，得到含维生素C的溶液。

作为本发明的进一步优选方案，所述方法是将古龙酸钠、C1～C4的醇类物质、酸性树脂以及盐酸或硫酸混合，充分反应，得到含维生素C的溶液。

本发明提供的一步酸法反应温度可根据催化剂的种类以及所用醇的种类而具体确定，以确保转化反应正常进行。在实际生产中，所述反应在加热条件下进行，加热温度可为20～120℃，优选为40～100℃，更优选为50～90℃。