一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法，包括如下步驟：S1：在反應(yīng)裝置中投入乙二醇，攪拌加熱至一定溫度后緩慢加入葡萄糖；S2：待葡萄糖完全溶解，溶液變成無色透明時加入催化劑反應(yīng)；S3：待反應(yīng)結(jié)束后，過濾分離反應(yīng)液與催化劑；S4：將分離后的反應(yīng)液真空蒸餾，除去多余的乙二醇。本發(fā)明提供的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，通過改變投料方式，改變了糖在醇溶液中的分散，能夠避免自聚反應(yīng)的發(fā)生。同時，本發(fā)明提供的制備方法，選擇離子交換樹脂做催化劑，催化效果好，易于分離再利用，所制備的乙二醇葡萄糖苷色澤淺、收率高、不含殘留催化劑，有利于糖苷的應(yīng)用。
【專利說明】
一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 葡萄糖苷由葡萄糖和醇類在酸催化下經(jīng)縮醛化反應(yīng)得到，它是一種性能優(yōu)異的表 面活性劑，具有較高的表面活性，可用作洗衣液、洗滌劑、洗發(fā)香波等清洗劑中，也可用于食 品、農(nóng)藥、醫(yī)藥等領(lǐng)域。此外研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖苷還是一種化妝品保濕劑原料，涂敷后可以有 效改善皮膚干燥導(dǎo)致的發(fā)癢、脫肩癥狀。它對人體(眼、皮膚)的刺激極微小，且配伍時可緩 解其他物質(zhì)對人體的刺激;生物降解性好;具有殺菌、提高酶活性等出色的生態(tài)學(xué)和毒理學(xué) 性質(zhì)。
[0003] 早期工業(yè)上主要采用硫酸催化，但設(shè)備易被腐蝕，產(chǎn)品質(zhì)量不好，而且污染環(huán)境。 后采用有機(jī)酸，如對甲苯磺酸作催化劑，取得較好效果，但仍存在得到的產(chǎn)品顏色較深，反 應(yīng)后催化劑不能從反應(yīng)體系中分離的缺陷，從而影響產(chǎn)品的純度和品質(zhì)，影響產(chǎn)品的應(yīng)用， 特別是不利于糖苷衍生物的制備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，制備出一種高純度的乙二醇葡萄糖苷，本發(fā)明提 供一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法，包括如下步驟： S1:在反應(yīng)裝置中投入乙二醇，攪拌加熱至一定溫度后緩慢加入葡萄糖； S2:待葡萄糖完全溶解，溶液變成無色透明時加入催化劑反應(yīng)； S3:待反應(yīng)結(jié)束后，過濾分離反應(yīng)液與催化劑； S4:將分離后的反應(yīng)液真空蒸餾，除去多余的乙二醇。
[0005] 其中，所述步驟S2中，所選用的催化劑為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂。
[0006] 其中，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為大孔型樹脂或凝膠型樹脂。
[0007] 其中，所述催化劑的質(zhì)量為葡萄糖質(zhì)量的5%-50%。
[0008] 其中，所述催化劑的質(zhì)量為葡萄糖質(zhì)量的15%_35%。
[0009] 其中，所述步驟S1中，乙二醇與葡萄糖的投料摩爾質(zhì)量比介于2:1-10:1。
[0010] 其中，所述步驟S1中，乙二醇與葡萄糖的投料摩爾質(zhì)量比介于4:1-7:1。
[0011]其中，所述步驟S2中，反應(yīng)溫度介于65-125攝氏度。
[0012] 其中，所述步驟S2中，反應(yīng)溫度介于85-105攝氏度。
[0013] 其中，所述步驟S2中，反應(yīng)絕對壓強(qiáng)介于l-80mmHg，反應(yīng)液的攪拌速度介于80-150r/min〇
[0014]本發(fā)明的有益效果在于： (1)通過改變投料方式，在保持乙二醇溶液具有一定溫度的條件下，緩慢加入葡萄糖， 同時控制一定的攪拌速度，使葡萄糖完全溶解于乙二醇中，使體系變?yōu)榫嗳芤海苊馓窃?醇溶液中分散性不好，發(fā)生糖自聚副反應(yīng)。
[0015] (2)采用大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂做催化劑，反應(yīng)溫和，反應(yīng)生成的水易于分 離，糖自聚副反應(yīng)少，從而使得到的產(chǎn)品色澤較淺、收率較高。
[0016] (3)反應(yīng)結(jié)束后，作為固體的大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可以通過減壓過濾分離 回收，從而重復(fù)利用、降低成本，且產(chǎn)品中無催化劑殘留，有利于糖苷的應(yīng)用，同時便于進(jìn)行 下一步的糖苷衍生物的制備工作。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了對本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果有更進(jìn)一步的了解，下面詳細(xì)說明本發(fā)明的 技術(shù)方案及其產(chǎn)生的有益效果。
[0018] 一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法，包括如下步驟： S1:在反應(yīng)裝置中投入乙二醇，攪拌加熱至一定溫度后緩慢加入葡萄糖； S2:待葡萄糖完全溶解，溶液變成無色透明時加入催化劑反應(yīng)； S3:待反應(yīng)結(jié)束后，過濾分離反應(yīng)液與催化劑，具體的，可以采用減壓過濾的方法將催 化劑從反應(yīng)液中分離出來;合成反應(yīng)的終點(diǎn)參照GB/T 5009.7-2008殘余葡萄糖含量測定方 法，測定體系內(nèi)葡萄糖的含量，殘?zhí)呛康陀?.2%時反應(yīng)結(jié)束。
[0019] S4:將分離后的反應(yīng)液真空蒸餾，除去多余的乙二醇。
[0020]其中，所述步驟S2中，所選用的催化劑為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂。
[0021 ]其中，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為大孔型樹脂或凝膠型樹脂。
[0022]其中，所述催化劑的質(zhì)量為葡萄糖摩爾質(zhì)量的5%_50%。
[0023]其中，所述步驟S1中，乙二醇與葡萄糖的投料摩爾質(zhì)量比介于2:1-10:1。
[0024]其中，所述步驟S2中，反應(yīng)溫度介于65-125攝氏度。
[0025] 其中，所述步驟S2中，反應(yīng)絕對壓強(qiáng)介于l-80mmHg，反應(yīng)液的攪拌速度介于80-150r/min〇
[0026]下面通過比較本發(fā)明的制備方法以及比較例的制備方法所得到的產(chǎn)品的收率、色 號等，進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0027] 實(shí)施例1 S1:在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)及分水裝置的反應(yīng)系統(tǒng)中加入375g乙二醇，升溫至70 °C， 在攪拌過程中慢慢加入200g葡萄糖； S2:攪拌至溶液為無色透明均相溶液;加入大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂43g，控制反應(yīng) 溫度l〇〇°C，反應(yīng)絕對壓強(qiáng)60mmHg，攪拌速度100r/min進(jìn)行反應(yīng)，同時蒸出反應(yīng)生成的水； S3:至殘?zhí)呛康陀?.2%時反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液經(jīng)減壓過濾，回收催化劑； S4:減壓蒸餾出過量的乙二醇。
[0028]得到的乙二醇葡萄糖苷色澤為淺黃色，經(jīng)氣相色譜分析烷基單糖苷質(zhì)量占 86.13%〇
[0029] 實(shí)施例2 S1:在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)及分水裝置的反應(yīng)系統(tǒng)中加入438g乙二醇，升溫至70°C， 在攪拌過程中慢慢加入200g葡萄糖； S2:攪拌至溶液為無色透明均相溶液;加入大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂53g，控制反應(yīng) 溫度l〇〇°C，反應(yīng)絕對壓強(qiáng)60mmHg，攪拌速度100r/min進(jìn)行反應(yīng)，同時蒸出反應(yīng)生成的水； S3:至殘?zhí)呛康陀?.2%時反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液經(jīng)減壓過濾，回收催化劑； S4:減壓蒸餾出過量的乙二醇。
[0030] 得到的乙二醇葡萄糖苷色澤為淺黃色，經(jīng)氣相色譜分析烷基單糖苷質(zhì)量占 90.68%〇
[0031] 比較例1 S1:在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)及分水裝置的反應(yīng)系統(tǒng)中加入438g乙二醇，升溫至70°C， 在攪拌過程中慢慢加入200g葡萄糖； S2:攪拌至溶液為無色透明均相溶液;加入1.8g對甲苯磺酸，控制反應(yīng)溫度KKTC，反應(yīng) 絕對壓強(qiáng)60mmHg，攪拌速度100r/min進(jìn)行反應(yīng)，同時蒸出反應(yīng)生成的水； S3:至殘?zhí)呛康陀?.2%時反應(yīng)結(jié)束； S4:反應(yīng)液經(jīng)氫氧化鈉中和后，減壓蒸餾出過量的乙二醇。
[0032]得到的乙二醇葡萄糖苷色澤為黃色，經(jīng)氣相色譜分析烷基單糖苷質(zhì)量占87.62%。 [0033] 比較例2 S1:在帶有攪拌裝置、溫度計(jì)及分水裝置的反應(yīng)系統(tǒng)中加入438g乙二醇、200g葡萄糖； S2:在攪拌過程中升溫至100°C，加入大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂53g，控制反應(yīng)壓力 60mmHg，攪拌速度100r/min進(jìn)行反應(yīng)，同時蒸出反應(yīng)生成的水； S3:至殘?zhí)呛康陀?.2%時反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)液經(jīng)減壓過濾，回收催化劑； S4:減壓蒸餾出過量的乙二醇。
[0034]得到的乙二醇葡萄糖苷色澤為深黃色，經(jīng)氣相色譜分析烷基單糖苷質(zhì)量占 52.46%〇
[0035] 表1:實(shí)施例2與比較例1和比較例2成品分析比較
通過表1可知，本發(fā)明實(shí)施例2中的乙二醇葡萄糖苷收率大于比較例1和2,其成品顏色 也較淺。因此，采用本發(fā)明的合成方法，可以減少糖自聚副反應(yīng)發(fā)生，得到收率較高、色澤較 淺的產(chǎn)品;催化劑經(jīng)分離回收、重復(fù)利用、降低成本。
[0036]綜上，本發(fā)明的有益效果在于： (1)通過改變投料方式，在保持乙二醇溶液具有一定溫度的條件下，緩慢加入葡萄糖， 同時控制一定的攪拌速度，使葡萄糖完全溶解于乙二醇中，使體系變?yōu)榫嗳芤海苊馓窃?醇溶液中分散性不好，發(fā)生糖自聚副反應(yīng)。
[0037] (2)采用大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂做催化劑，反應(yīng)溫和，反應(yīng)生成的水易于分 離，糖自聚副反應(yīng)少，從而使得到的產(chǎn)品色澤較淺、收率較高。
[0038] (3)反應(yīng)結(jié)束后，作為固體的大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可以通過減壓過濾分離 回收，從而重復(fù)利用、降低成本，且產(chǎn)品中無催化劑殘留，有利于糖苷的應(yīng)用，同時便于進(jìn)行 下一步的糖苷衍生物的制備工作。
[0039] 雖然本發(fā)明已利用上述較佳實(shí)施例進(jìn)行說明，然其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范 圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，相對上述實(shí)施例進(jìn)行各種變 動與修改仍屬本發(fā)明所保護(hù)的范圍，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:包括如下步驟： S1:在反應(yīng)裝置中投入乙二醇，攪拌加熱至一定溫度后緩慢加入葡萄糖； S2:待葡萄糖完全溶解，溶液變成無色透明時加入催化劑反應(yīng)； S3:待反應(yīng)結(jié)束后，過濾分離反應(yīng)液與催化劑； S4:將分離后的反應(yīng)液真空蒸餾，除去多余的乙二醇。2. 如權(quán)利要求1所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述步驟S2中，所選 用的催化劑為強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂。3. 如權(quán)利要求2所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述強(qiáng)酸性陽離子交 換樹脂為大孔型樹脂或凝膠型樹脂。4. 如權(quán)利要求1所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述催化劑的質(zhì)量為 葡萄糖質(zhì)量的5%_50°/〇。5. 如權(quán)利要求4所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述催化劑的質(zhì)量為 葡萄糖質(zhì)量的15%_3 5%。6. 如權(quán)利要求1所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述步驟S1中，乙二 醇與葡萄糖的投料摩爾質(zhì)量比介于2:1-10:1。7. 如權(quán)利要求6所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述步驟S1中，乙二 醇與葡萄糖的投料摩爾質(zhì)量比介于4:1-7:1。8. 如權(quán)利要求1所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述步驟S2中，反應(yīng) 溫度介于65-125攝氏度。9. 如權(quán)利要求8所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述步驟S2中，反應(yīng) 溫度介于85-105攝氏度。10. 如權(quán)利要求1所述的乙二醇葡萄糖苷的制備方法，其特征在于:所述步驟S2中，反應(yīng) 絕對壓強(qiáng)介于l-80mmHg，反應(yīng)液的攪拌速度介于80-150r/min。
【文檔編號】C07H15/04GK106046069SQ201610563630
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月18日
【發(fā)明人】鄭學(xué)明, 尚會建, 劉紅梅
【申請人】河北科技大學(xué)