背景技術

維生素C鈉鹽(簡稱Vc-Na)是兩步發(fā)酵法生產(chǎn)維生素C的一種重要中間體。其英文名Sodium L-Ascorbate，分子式：C6H7NaO6，分子量：198.11。目前，兩步發(fā)酵法合成維生素C的工藝通常是將古龍酸、甲醇按照一定比例混合，以濃硫酸為催化劑，在60～70℃常壓下進行甲酯化反應。甲酯化反應結(jié)束后，將甲酯化反應液冷卻至50～55℃，一次性加入古龍酸摩爾數(shù)與1/2濃硫酸摩爾數(shù)之和的碳酸氫鈉或1/2古龍酸摩爾數(shù)與1/4濃硫酸摩爾數(shù)之和的碳酸鈉，然后升溫至60～70℃進行內(nèi)酯化反應。內(nèi)酯化反應結(jié)束后將料液冷卻至室溫，離心得維生素C鈉鹽。由于該工藝存在酯化率低、反應時間長、產(chǎn)品收率低、耗能高、所制Vc-Na色澤及質(zhì)量不理想等不足之處，故許多研究人員都在積極致力于對該工藝的改進研究。

如CN1958581公開了一種低消耗維生素C的加工工藝。該工藝是將按古龍酸和甲醇按一定比例充分混合，通過強酸性陽離子交換樹脂柱進行循環(huán)酯化；同時將酯化過程產(chǎn)生的帶水甲醇蒸汽直接引入精餾裝置，將精餾出的含甲醇量≥99.5％的甲醇回流入酯化罐重復使用；然后向酯化液內(nèi)加入碳酸氫鈉甲醇懸浮液進行轉(zhuǎn)化，反應液經(jīng)冷卻離心后形成Vc-Na中間體。該方法克服了采用濃硫酸為催化劑所導致的Vc-Na中間體中含有硫酸鈉等副產(chǎn)品的質(zhì)量問題，但酯化過程中存在甲醇帶水能耗高等問題。

CN 101550118A也公開了一種維生素C鈉鹽合成工藝，該工藝包括以下步驟(1)將古龍酸溶于甲醇，然后通過1～50μm孔徑的過濾器，再通過0.01～1μm孔徑的過濾器和粉末活性炭層梯度脫色得脫色液待用；(2)將脫色液在72～85℃的條件下經(jīng)大孔氫型樹脂內(nèi)循環(huán)反應，得酯化反應液；(3)將酯化反應液注入常壓容器，在70±2℃溫度、保持攪拌狀態(tài)，將1.01～1.05倍古龍酸摩爾數(shù)的碳酸氫鈉或0.505～0.51倍古龍酸摩爾數(shù)的碳酸鈉與甲醇混合得懸浮液勻速流加于上述溶液中，繼續(xù)保溫后，再冷卻降溫至室溫，離心脫水得維C鈉鹽。該方法同樣未能從整體上解決酯化率低的問題，同時該工藝需高溫加壓操作，對設備要求較高，生產(chǎn)成本也相對較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種新的維生素C鈉鹽的合成方法，以從整體上解決現(xiàn)有工藝酯化率低、反應時間長、產(chǎn)品色澤及質(zhì)量不理想的問題。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明所提供的維生素C鈉鹽合成方法，包括以下步驟：

(a)將古龍酸與甲醇溶液，按照質(zhì)量體積比為1∶3～5的比例，混合，加熱溶解；溶解液依次通過顆?；钚蕴恐?、陽離子樹脂柱，脫色、純化；

(b)處理液通過干燥過濾器，除去處理液中所含水份；

(c)將強酸性陽離子交換樹脂柱加溫至40～60℃，再將b步所得除水處理液經(jīng)由該樹脂柱進行循環(huán)酯化反應，得酯化液；

(d)將酯化液注入常壓反應器，將0.7～0.85倍古龍酸摩爾數(shù)的碳酸氫鈉加入酯化液中，在60～68℃下轉(zhuǎn)化反應1～2小時，然后再加入0.09～0.18倍古龍酸摩爾數(shù)的碳酸鈉繼續(xù)反應1～2小時；

(e)反應結(jié)束后料液冷卻至室溫，離心得維生素C鈉鹽。

本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對工藝中所有工序進行改進，以期通過對整體工藝的有效控制，消除可能導致維生素C鈉鹽合成過程中酯化率低、反應時間長、產(chǎn)品色澤及質(zhì)量不理想的諸多因素。

具體地說，本發(fā)明方法在頭道工序中即對古龍酸與甲醇溶液采用顆?；钚蕴恐?、陽離子樹脂柱進行脫色、純化，從而首先克服了原料中的雜質(zhì)以及金屬離子在料液反應的初始階段所帶來的副反應；料液經(jīng)過處理后隨即通過干燥過濾器，從而在整個工藝的初期即有效避免了處理液中所含水份對酯化反應的副作用；將除水后的處理液經(jīng)強酸性陽離子交換樹脂柱，在相對較低的溫度下進行循環(huán)酯化反應，既避免了濃硫酸所導致的副產(chǎn)品，又克服了反應溫度過高導致樹脂柱產(chǎn)生氣泡，影響酯化率以及能耗過高的問題；在進行內(nèi)酯化工序中首先加入堿性相對較弱的堿——碳酸氫鈉進行初步轉(zhuǎn)化反應，然后再加入堿性相對較強的堿——碳酸鈉進行終極轉(zhuǎn)化。由此彌補了鑒于前述工序中有意控制甲酯化反應過程中的生成水，從而導致內(nèi)酯化反應中單一采用碳酸氫鈉其轉(zhuǎn)化反應不完全，采用碳酸鈉其轉(zhuǎn)化產(chǎn)品色澤欠佳的問題。

而選擇碳酸氫鈉與碳酸鈉搭配使用的方法，既能使甲酯完全轉(zhuǎn)化，不影響產(chǎn)品收率，同時又不影響產(chǎn)品色澤。

本發(fā)明方法中，c步工序所述的循環(huán)酯化反應的時間優(yōu)選為3～4小時；c步工序所述的強酸性陽離子交換樹脂柱加熱的優(yōu)選溫度為45～55℃。

所述的干燥過濾器為內(nèi)充有堿金屬硅鋁酸鹽干燥介質(zhì)的過濾器，如可選用吸附臨界直徑為3A的毛沸石、菱沸石等作為干燥介質(zhì)。其中最為優(yōu)選的干燥過濾器為內(nèi)填充3A型分子篩吸附劑的干燥柱。

本發(fā)明方法有效提高了產(chǎn)品的酯化率以及維生素C鈉鹽的收率，同時縮短了轉(zhuǎn)化反應時間，簡化了工藝，降低能耗和生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，延長了設備使用壽命。

本發(fā)明中的優(yōu)選參數(shù)及優(yōu)先材料，均有利于進一步提高本發(fā)明所述的有益效果。

圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

按照圖1所示流程，(1)取含量90.82％的古龍酸折純300g置于反應瓶中，加入99.50％的工業(yè)甲醇900ml溶解物料，然后以1倍速的流速，常溫依次通過顆?；钚蕴恐撋蚐QD-67陽離子交換樹脂柱去除金屬雜質(zhì)；(2)處理后的古龍酸甲醇溶液經(jīng)內(nèi)填充吸附臨界直徑為3A的毛沸石(可從市場購得)的干燥柱過濾。(3)將強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂柱預熱至50℃，使之恒溫，將古龍酸甲醇溶液過樹脂柱循環(huán)走料，酯化反應3小時，得酯化反應液；(4)將酯化反應液注入常壓反應器，加入碳酸氫鈉110.4克轉(zhuǎn)化反應2小時，然后再加入碳酸鈉14.75克繼續(xù)反應2小時，轉(zhuǎn)化過程全回流，酯化反應率98％。反應結(jié)束后料液冷卻至室溫，離心得維生素C鈉鹽。鈉鹽經(jīng)過烘干后測定其含量為95.44％，收率為95.19％。產(chǎn)品色澤白色。

來源：CN101735183A