[发明专利]一种维生素C的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用古龙酸无机盐或古龙酸一步法制备维生素C的方法，属于维生素C合成技术领域。

背景技术

现有维生素C的工业化生产普遍采用两步发酵法制备维生素C，包括发酵、提取、转化。其中转化工序为2-酮基-L-古龙酸的C-4位很容易失水，发生内酯化反应，而C-2位上的酮基易发生烯纯化反应，内酯化反应和烯醇化反应均须在酸或碱的催化剂存在下发生，因此转化工序依据催化剂不同分为酸转化法和碱转化法。

酸转化法是采用浓盐酸催化2-酮基-L-古龙酸，一步制得维生素C。国外有关学者对此法进行了许多研究。印度某工业研究协会研究表明，在以饱和氯代烃、芳烃为溶剂，由2-酮基-L-古龙酸与浓盐酸在60-75℃下反应4-6h，可制得纯度为90％的粗Vc。美国学者YOD ICE等于1985年报道了2-酮基-L-古龙酸与浓盐酸在表面活性剂Me(CH2)5N+Me3Cl的甲苯溶液中反应，可制得纯度超过99％的Vc。此外，还有研究表明在盐酸催化过程中加入丙酮，加热至50～55℃反应20多小时制得Vc。

碱转化法是先将L-古龙酸与甲醇在强酸(如38％浓盐酸，浓硫酸等)催化作用下进行酯化反应生成L-古龙酸甲酯的甲醇溶液；再在碱性条件下(NaHCO₃)进行碱转化完成内酯化反应(通常反应温度为60-70℃)，生成维生素C钠盐(Vc-Na)的甲醇溶液，再进一步精制得到维生素C。

但上述制法均存在工艺繁琐，反应条件苛刻，成本高昂等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一步法合成维生素C的新工艺，其具有工艺简单，引入杂质少，反应条件温和，制备时间明显缩短，环境污染小，维生素C品质显著改善，成本低廉等优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种维生素C的制备方法，以古龙酸无机盐或古龙酸为原料，向其中加入质量浓度为0-38％的盐酸溶液，搅拌，冷却并通入HCl气体，加热保温至反应终止，得到维生素C。

本发明所述工艺中仅加入盐酸作为催化剂，并在低温条件下通入HCl气体，从而实现一步法合成维生素C的目标。在本发明所述反应过程中，无需溶剂或其他助剂，不仅简化工艺，降低后续分离过程的难度，节约生产成本，而且避免较高合成温度对产品品质的影响。

本发明所述的制备方法，所述盐酸浓度优选为20-38％，以降低生产成本。

本发明所述的制备方法，当盐酸质量浓度大于0时，所述原料与盐酸(以HCl计)摩尔比为1：0.5-4。

进一步地，本发明中常温下向所述原料中加入质量浓度为0-38％的盐酸溶液，搅拌，将体系冷却至-15℃～20℃并向体系溶液中通入HCl气体，再升温至35-55℃，保温至反应终止。

虽然降低体系温度可以提高HCl气体的溶解度，然而从较低的温度迅速升温至35-55℃，体系温度变化过于剧烈，不利于后续内酯化反应和烯醇化反应，因此本发明中体系冷却至的-15℃～20℃较为适宜(当溶液中盐酸质量浓度为0％时，水的温度需保证不会出现结冰情况)。优选地，所述冷却温度为-10℃～0℃。

本发明所述制备方法，通入HCl气体之前，控制体系为真空状态，优选微真空，该微真空状态以体系压力与常压压差不高于0.1MPa为宜(此处的常压以所在地海拔为计，如当常压为0Mpa时，微真空状态是指体系压力为-0.1MPa)，更优选压差为0.095Mp。

本发明所述的制备方法，控制体系压力在上述范围后再通入HCl气体至体系压力高于常压，且压差不高于0.1MPa时停止(通气过程中持续控制温度)。

本发明所述的制备方法，所述古龙酸无机盐为钠盐、钾盐、钙盐中的一种或多种，优选古龙酸钠。

即本发明所述方法，不仅适用于古龙酸钠作为原料制备维生素C，其他无机盐，包括钾盐、钙盐，以及钠盐与二者的混合物等均可以直接作为原料，大大拓宽了原料的适用范围，能够以发酵体系的中间产物直接作为原料(无需先转化成古龙酸)利用本发明所述方法制备得到维生素C，简化了工艺流程，且显著降低了生产成本。

本发明所述的制备方法，所述反应时间为4-10h，优选4-6h。

本发明反应结束后，体系含有盐酸溶液和维生素C(以古龙酸为原料)，或还含有NaCl(以古龙酸无机盐为原料)。反应终止后直接将反应液浓缩冷却结晶得到维生素C，或反应终止后通过析晶过滤除盐，滤液进一步浓缩冷却结晶得到维生素C。