维生素c棕榈酸酯的合成本科毕业论文(编辑修改稿)

维生素c棕榈酸酯的合成本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

喜真秋光及龚大春等人充实该工艺的研究工作。 此法是将棕榈酸与抗坏血酸在物件强酸如浓硫酸的催化下制的粗产品，粗产品再经精制得成品。 路线图如下： 在直接酯化反应 中，除了控制反应 温度外，对溶剂、催化剂以及棕榈酸与抗坏 血酸的摩尔比也是影响反应 的重要因素。 Paul[19]报道以浓度 98%~99%的浓硫酸为催化剂和溶剂 ， 一定比例的 L抗坏血酸和棕榈酸为原料 ， 合成 L抗坏血酸棕榈酸酯。 研究发现 ， 棕榈酸和 L抗坏血酸的摩尔比为 1:36 时效果最佳 ， 而且若采用发烟硫酸 ，收率反而下降。 表明酯化反应的进行程度与溶剂的含水量有密切关系。 直接酯化法的主要步骤分为：把十六酸加入到浓硫酸中 →待十六酸全部溶解加入抗坏血酸 →发生酯化反应并进行充分搅拌一定的时间 →静置 16h→把这种混合物慢慢倒入快 速搅拌的冰块中 ， 使 L抗坏血酸棕榈酸酯结晶 →用乙酸乙酯萃取分液 →抽滤得到粗产品 →用石油醚洗去杂质 →再次进行抽滤得到粗产品 [18]。 沈阳化工大学学士学位论文 第一章 文献综述 9 实验方法的确定 通过以上几种方法的比较，直接酯化法具 有反应条件温和，操作简单，实验药品便宜，药品用量少等优点，比较适合实验室中进行，所以，我确定了直接酯化法作为我合成 L抗坏血酸棕榈酸酯的方法。 L抗坏血酸棕榈酸酯的鉴定 在进行实验过程中，实验的最终产物的质量决定着实验的成败与否，所以，实验过后的鉴定工作就显着至关重要了。 选择一种正确的鉴定方法对我们在理解工 艺原理、分析工艺问题、设计工艺方案有很大的帮助。 对于本文来说，在生产过程中，不论用酶合成法还是化学合成法，都需要对最终产物进行鉴定。 首先用 TLC 方法证明产品成份 ，再用 HPLC、 NMR、等方法进一步证实 产品即为 L抗坏血酸棕榈酸酯。 作为实用抗氧化剂，它还需要满足各种质量指标。 FAO/WHO,1977 发布的质量指标主要有含量、比旋光度、硫酸盐灰分、干燥失重、砷、重金属等 [20]。 本文采用了熔点的测定和旋光度的测定来确定产物的质量及纯度。 沈阳化工大学学士学位论文 第二章 实验方案 10 第二章 实验方案 合成路线 调节反应物配比进行 实验 通过阅读文献，最终 确定 用直接酯化法来合成 L抗坏血酸棕榈酸酯这一实验方案。 以 L抗坏血酸和十六酸为原料，用浓硫酸为催化剂。 本实验先固定 L抗坏血酸的量，通过调节十六酸的量，使 L抗坏血酸与十六酸的摩尔比在 1： 11： 之间进行物料的不同配比实验。 具体操作步骤如下： 1. 先确定好反应物配比，称量 ； 2. 向三口瓶中加入 35ml 浓硫酸和十六酸，控制温度为 30℃ ，加热搅拌，直到十六酸完全溶解； 3. 待十六酸溶解后稍微降温，加入事先称量好的 L抗坏血酸，继续加热，控制温度仍为 30℃ ，继续搅拌 4 小时 ,拌完成后静置 18h； 4. 将事先准备好的冰水倒入三口瓶中，析出结晶，加入乙酸乙酯，加速搅拌 使其溶解，溶液呈棕黄色； 5. 趁热萃取分液，分出下层水 层，再用温水洗涤，分离出上层黄色产品层； 6. 将产品从分液漏斗上口倒入烧杯中冷却、凝固； 7. 将已凝固的产品进行抽滤，用石油醚多次洗涤滤饼，将滤饼在实验室中 自然放置一段时间，再放入烘箱当中 56h，就得到最终产物。 加入氯化亚砜提高产率 为提高实验中 L抗坏血酸棕榈酸酯的产率，实验后期在酯化过程中缓慢加入少量氯化亚砜，用于 与 酯化反应中产生的水，打破反应 平衡，使反应向着生成 L抗坏血酸棕榈酸酯的方向移动，从而提高产率。 沈阳化工大学学士学位论文 第三章 实验部分 11 第三章 实验部分 原料、产物、溶剂及其它试剂的物化性质 通过文献查的，各药剂的性质如下： 1. 棕榈酸（十六酸） 英文名称： Palmitic acid 或 Hexadecanoic acid 分子式： C16H32O2 分子结构： 相对分子质量： 性 状：白色带珠光的磷片 性 质：不溶于水，微溶于石油醚，溶于乙醇。 易溶于乙醚，氯仿和醋酸； 熔点 ℃ ， 沸点 ℃ ， 相对密度。 2. L抗坏血 酸（维生素 C） 英文名称： LAscorbic acid（ Vitamin C） 分子式： C6H8O6 分子结构： 相对分子质量： 性 状：无色晶体 性 质：水溶性维生素 C，呈酸性；加热或在溶液中易氧化分解，在碱性条件下更易被氧化；紫外吸收最大值： 245nm，熔点 190192℃ ，比旋度 +176。 ～沈阳化工大学学士学位论文 第三章 实验部分 12 +176。 ； 3. 硫酸 英文名称： sulfuric acid 分子式： H2SO4 相对分子质量： 性 状：纯品为无色黏稠油状液体，工业品常 含有杂质，则呈黄、棕色。 性 质： 是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶，具有脱水性，强氧化性，高沸点难挥发，能与多种金属反应，也是良好的干燥剂。 4. 乙酸乙酯 英文名称： Ethyl acetate 分子式： CH3COOH 相对分子质量： 分子结构： 性 状：无色透明液体，有水果香，易挥发。 性 质：对空气敏感，能吸水分，水分能使其缓慢分解而呈酸性反应。 能与氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶。 能溶解某些金属盐类（如氯化锂、氯化钴、氯化锌、氯化铁等）。 相对密度 ，熔点 83℃ ，沸点 77℃ ，折光率 ，易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物。 5. 氯化亚砜 英文名称： Sulforous oxychloride 分子式： SOCl2 相对分子质量： 性 状： 淡黄色至红色、发烟液体，有强烈刺激气味。 性 质：可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。 遇水水解，加热分解。 密度沈阳化工大学学士学位论文 第三章 实验部分 13 ，还用于农药、医药、染料等的生产。 以二氯化硫与三氧化硫反应制取。 性 状： 无色透明液体，有煤油气味。 性 质： 为戊烷和己烷的混合物， 不溶于水，溶于无水乙醇、苯、氯仿、油类等多数有机溶剂。 易燃易爆，与氧化剂可强烈反应。 主要用作溶剂和油脂处理。 7. L抗坏血酸棕榈酸酯 英文名称： LAscorbyl palmitate 分子式： C22H38O7 分子结构： 相对分子质量： 性 状：白色或微黄白色粉末状固体 ,稍有柑橘气味。 性 质：熔点： 107~117℃ ， 比旋度： +21176。 ～ +24176。 ； 及微溶于水及植物油，易溶于无水乙醇和无水甲醇、乙醚中，在极稀溶液中易氧化含量逐渐减少 ,在浓缩状态或结晶状态 L抗坏血酸棕榈酸酯就很 稳定。 室温下， 无水乙醇可溶解本品 1g，其溶解度随温度升高而增大。 8. 甲醇 英文名称： Methyl alcohol 分子式： CH3OH 相对分子质量： 性 状：无色易挥发或易燃的液体。 性 质：能与水和多数有机溶剂混溶，熔点： ℃。 沈阳化工大学学士学位论文 第三章 实验部分 14 实验仪器与药品 本实验所需仪器与药品见表： 表 31 实验仪器与试剂表 Table 31 Experimental Instrument and reagents table 仪器与药品 厂家 精密直流电 动搅拌器 天津华星伟业实验仪器有限公司 D8401 型多功能搅拌器 天津华星伟业实验仪器有限公司 DF101s 集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司 旋转蒸发仪 RE5299 上海亚荣生化仪器厂 BSA224SCW 型电子天平 上海精密科学仪器有限公司 XT4A显微熔点测定仪 北京市科仪电光仪器厂 SHZD(Ⅲ )循环水式真空泵 巩义市英峪华仪器厂 WXG4 圆盘旋光仪 上海精密科学仪器有限公司 L抗坏血酸 天津市博迪化工股份有限公司 棕榈酸 天津市博迪化工股份有限公司 氯化亚砜 天津市博迪化工股份有限公司 浓硫酸（分析纯） 沈阳经济技术开发区试剂厂 乙酸乙酯 天津市博迪化工股份有限公司 甲醇 天津市博迪化工股份有限公司 石油醚 天津市博迪化工股份有限公司 反应方程式 沈阳化工大学学士学位论文 第三章 实验部分 15 反应物配比的不同对反应产率的影响 本实验通过酯化反应合成 L抗坏血酸棕榈酸酯，固定一种比较昂贵的 L抗坏血酸的量为 ，通过配比的不同，取不同量的十六酸，以 %的浓硫酸作为催化剂，保持反应温度为 30℃ ， 搅拌 4h，静置 18h。 反应温度对反应产率的影响 本实验以 %的浓硫酸作催化剂， L抗坏血酸（ ）与棕榈酸的摩尔比为 1:1，在不同反应温度下，搅拌 4h，静置 18h，考察反应温度对反应产率的影响。 搅拌时间对反应产率的影响 本实验以 %的浓硫酸作催化剂， L抗坏血酸（ ）与棕榈酸的摩尔比为 1:1，在 30℃ 下，经过不同搅拌时间后，静置 18h，考察搅拌时间对反应产率的影响。 反应过程中加入 氯化亚砜对反应产率的影响 本实验以 %的浓硫酸作催化剂，抗坏血酸（ ）与棕榈酸的摩尔比为1:1，在 30℃ 下，经过搅拌 4h 后，静置 18h，在加入抗坏血酸后的搅拌过程中缓慢滴加氯化亚砜（ 4mL），考察氯化亚砜对反应产率的影响。 图 32 合成抗坏血酸棕榈酸酯的投料表 Table 32 synthesis of ascorbyl palmitate feeding table 原料名称 分子式 分子量 摩尔比 投料量 g 备注 L抗坏血酸 C6H8O6 分析纯 棕榈酸 C16H32O2 分析纯 氯 化亚砜 SOCl2 通过加入氯化亚砜，反应产率可以从 %多提高到 %，效果非常好。 产品的鉴定与分析 沈阳化工大学学士学位论文 第三章 实验部分 16 熔点测定也就是我们常说的测量晶体的熔点。 因为固体分为两种，一种为晶体，一种为非晶体，因为非晶体没有自己固定的熔点，所以不能测量。 本实验需要用该法测定 L抗坏血酸棕榈酸酯的熔点，从而判断产品的纯度。 由于实验条件的关系，选用显微熔点测定仪来测定熔点，具体步骤如下：在测定时，取一个台灯放在加热台旁边， 使用的时候打开台灯直接照射加热台，目前显微熔点测 定仪多是这种结构。 开始测定时 取很少量的样品，用镊子尖挑一点即可，放在载玻片上，盖上盖玻片，轻轻研磨，让样品形成很薄的一层。 在显微镜下观察，样品最好为分散的很小的颗粒，能看到颗粒形状即可，颗粒太小不利于观察，颗粒太大测量不准，更不能形成一片，因为样品如果堆积在一起，导热会不均匀，一方面熔点测不准，另一方面会使熔程变长。 准备好样品后盖上热台上配的玻璃片，这主要是防止挥发样品污染物镜，调整焦距后就可以加热了。 通常载玻片比较厚，导热比较慢，可以使用两个盖玻片夹住样品，对于不挥发的样品可以只用一片盖玻片托住样品，而 不在样品上加盖。 热台上的玻璃片也可以不加，但建议加，可以保护物镜。 重要的是每次测定要采用同样的方法，因为样品加不加盖，热台加不加盖，测定的结果都是不同的，有时误差还相当的大。 加热时，开始升温速度可快一些，当达到预计熔点温度以下 10－ 20 度时将升温速度调到每分钟 1－ 3 度，如果是指针式的电压表，按我的经验调到 50，升温速度就比较快了，接近熔点时调到 25 左右就可以了（现在有些熔点测定仪可以程序升温，可以事先设定好这些参数，比较方便），具体情况还需要使用中摸索。 当颗粒形状变圆或出现明显液滴时记录初熔点，视野内完全 变成液体时记录终熔点。 升华样品一定要加盖，否则还没到熔点，你的样品就不见了。 有些样品在低于熔点的温度会发生晶型的转变，这时就需要靠经验来分辨是达到了初熔点，还是晶型变化。 有些有机化合物，特别是很多的天然有机化合物，都是手性分子，能使偏振光的振动平面旋转一定的角度 ，能使偏振光左旋转的为左旋性物质，使偏振光右旋转的为右旋性物质。