一种硫酸水解制备没食子酸的方法技术

本发明专利技术涉及硫酸水解制备没食子酸技术领域，尤其是一种硫酸水解制备没食子酸的方法，通过复合催化剂的加入，使得反应条件得到温和处理，有效解决单纯硫酸水解过程中控制不当，避免水解过头的现象，降低了炭化或者其他原因导致没食子酸的杂质出现率，避免了对没食子酸进行除杂处理的大量步骤，减少了脱色处理时间，缩短了生产周期，提高了没食子酸的收率，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硫酸水解制备没食子酸
，尤其是一种硫酸水解制备没食子酸的方法。
技术介绍
没食子酸，又名五倍子酸，化学名为3、4、5-三羟基苯甲酸，为白色或淡黄色针状结晶或粉末，是一种重要的化工原料，被广泛用于市场，如有机合成、涂料、染料、医药、食品、日化等等。现有技术中，没食子酸的生产，主要是以五倍子、塔拉为原料用化学水解法进行水解获得。而这里的化学水解法最多的是酸水解和碱水解。酸水解是直接采用硫酸水解五倍子中的单宁酸，其水解过程中采用的辅料少，纯度高，没食子酸活性强，质量好，但是含有硫酸根离子，使得生产过程中的条件难以控制，容易出现水解过头，导致没食子酸生成焦性没食子酸或者其他产物，使得产品的得率较低，甚至还会因为硫酸的作用，导致碳化现象，造成没食子酸的得率较低，甚至影响品质；碱水解是用氢氧化钠作用于五倍子中的单宁酸，但是获得的产品纯度较低，活性较弱，容易含有未水解的单宁酸，辅助设备较多，生产周期较长，成本较高。鉴于此，有研究者采用缓冲液水解没食子酸，具体做法为五倍子粉碎后，加入磷酸二氢钠溶液中，再加入硫酸，调整pH值为1-2，加蒸汽升温至120℃，调整并保持混合物的pH值为1-2，反应2-4h，冷却结晶，过滤，脱水，脱色，结晶，干燥等步骤生产。但尽管如此，其依然还不能满足市场对没食子酸的需求量，使得需要对没食子酸的生产工艺做出进一步的改进，使得没食子酸的生产工艺普遍化，日常化，没食子酸的得率和活性等均较优；同时这也是本领域技术人员在不断追求的方向。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种硫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：一种硫酸水解制备没食子酸的方法，将含单宁生物质粉碎，并加入高压反应釜中，再加入水，使得水淹没粉末，并将水烧沸后，向其中加入复合催化剂，复合催化剂的加入量为水质量的2-4％，边加入边搅拌，密封反应釜，将其温度控制在100-130℃，反应2-4h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空干燥，即可。所述的复合催化剂为稀硫酸和酒石酸的混合物，混合比为1:3-7。所述的复合催化剂为稀硫酸和盐酸的混合物，混合比为1:2-4。所述的稀硫酸，其质量浓度为1-20％。所述的盐酸，其质量浓度为0.3-1.7％。所述的真空干燥，真空度为0.02-0.08MPa。与现有技术相比，本专利技术的技术效果体现在：通过复合催化剂的加入，使得反应条件得到温和处理，有效解决单纯硫酸水解过程中控制不当，避免水解过头的现象，降低了炭化或者其他原因导致没食子酸的杂质出现率，避免了对没食子酸进行除杂处理的大量步骤，减少了脱色处理时间，缩短了生产周期，提高了没食子酸的收率，降低了生产成本。本专利技术创造通过将五倍子粉加入反应釜后，加水加热煮沸的过程中，使得五倍子粉中的单宁酸等有效成分得到加热浸提出来，并结合复合催化剂的加入，使得避免采用单一的硫酸或者氢氧化钠等进行催化水解，使得既能够确保没食子酸的活性，又能够避免水解过头，导致炭化或者其他杂质的产生，提高了没食子酸的得率，提高了纯度，降低了对没食子酸脱杂、脱色的难度，缩短了生产周期，降低了成本。本专利技术创造在某些实施例中，是采用硫酸与有机酸或者无机酸进行的复合催化剂的制备，其中优选采用酒石酸和盐酸，使得酒石酸在加入后，能够有效的提高五倍子粉中的有效成分的浸出率，而且能够与硫酸共同作用，促进水解的进行，同时也能够缓解水解速率，避免水解过头；采用盐酸，能够有效的与硫酸共同催化作用，促进水解的进行，同时又能够避免硫酸的氧化性质太强，降低水解速率，避免水解过头，或者炭化，降低了杂质产生率，提高了没食子酸的得率，并且盐酸的挥发性能较优，能够有效的在五倍子粉处理过程中，发生挥发，降低后续对没食子酸纯化的难度；同时又能够避免盐酸与硫酸的不同催化性质所导致的活性降低的缺陷，使得没食子酸的活性得到确保。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术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。以下实施例中的单纯硫酸法是按照相应实施例的制备方法，采用单纯的硫酸作为催化剂进行催化水解处理，所得出的没食子酸的粗品与精品的得率。实施例1将1kg五倍子粉碎，加入高压反应釜中，加水2.5L，升温至沸腾，并向其中加入质量浓度为1％硫酸与质量浓度为3％酒石酸的复合混合物，按照硫酸1kg与酒石酸3kg的比例混合加入，混合物的加入量为占水质量的2％，边加入边搅拌，加入完成后，密封反应釜，温度控制在100℃，反应2h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空度为0.02MPa下干燥，即可。没食子酸粗品得率为59.6％，单纯硫酸水解法没食子酸的粗品得率为54.7％，提高了4.9个百分点，没食子酸精品得率为49.1％，比单纯硫酸法没食子酸精品得率44.9％提高了4.2％。实施例2将1kg五倍子粉碎，加入高压反应釜中，加水3.5L，升温至沸腾，并向其中加入质量浓度为20％硫酸与质量浓度为3％酒石酸的复合混合物，按照硫酸1kg与酒石酸7kg的比例混合加入，混合物的加入量为占水质量的4％，边加入边搅拌，加入完成后，密封反应釜，温度控制在130℃，反应4h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空度为0.08MPa下干燥，即可。没食子酸粗品得率为58.3％，单纯硫酸水解法没食子酸的粗品得率为55.1％，提高了3.2个百分点，没食子酸精品得率为48.9％，比单纯硫酸法没食子酸精品得率45.1％提高了3.8％。实施例3将1kg塔拉粉碎，加入高压反应釜中，加水3L，升温至沸腾，并向其中加入质量浓度为10％硫酸与质量浓度为3％酒石酸的复合混合物，按照硫酸1kg与酒石酸5kg的比例混合加入，混合物的加入量为占水质量的3％，边加入边搅拌，加入完成后，密封反应釜，温度控制在110℃，反应3h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空度为0.06MPa下干燥，即可。没食子酸粗品得率为58.7％，单纯硫酸水解法没食子酸的粗品得率为55.7％，提高了3个百分点，没食子酸精品得率为50.5％，比单纯硫酸法没食子酸精品得率45.6％提高了4.9％。实施例4将1kg塔拉粉碎，加入高压反应釜中，加水4.5L，升温至沸腾，并向其中加入质量浓度为5％硫酸与质量浓度为0.35％盐酸的复合混合物，按照硫酸1kg与盐酸3kg的比例混合加入，混合物的加入量为占水质量的2％，边加入边搅拌，加入完成后，密封反应釜，温度控制在105℃，反应4h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空度为0.08MPa下干燥，即可。没食子酸粗品得率为58.6％，单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫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，并加入高压反应釜中，再加入水，使得水淹没粉末，并将水烧沸后，向其中加入复合催化剂，复合催化剂的加入量为水质量的2‑4％，边加入边搅拌，密封反应釜，将其温度控制在100‑130℃，反应2‑4h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空干燥，即可。

【技术特征摘要】
1.一种硫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，并加入高压反应釜中，再加入水，使得水淹没粉末，并将水烧沸后，向其中加入复合催化剂，复合催化剂的加入量为水质量的2-4％，边加入边搅拌，密封反应釜，将其温度控制在100-130℃，反应2-4h，热过滤，得到滤液和滤渣；将滤液冷却结晶，过滤，得固体和液体，液体返回与水混合加入反应釜，固体采用热水溶解后，采用活性炭吸附脱色，再将其过滤后，结晶，真空干燥，即可。2.如权利要求1所述的硫酸水解制备没食子酸的方法，其特征在于，所述的复...

【专利技术属性】
技术研发人员：张基明，杨长满，杨金明，蒋家均，胡敬，
申请(专利权)人：遵义市倍缘化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52