單寧提純及其酸催化水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué).pdf

1、五倍子作為中藥材使用已有很長的歷史，其主要成分為單寧，單寧是多酚類化合物，現(xiàn)代研究表明單寧具有抑菌消炎、抗病毒，抗腫瘤和癌變，抗氧化和延緩衰老等物化和生理活性，已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化、皮革等行業(yè)。單寧在酸堿或者酶的作用下水解生成沒食子酸。沒食子酸具有很好的化學(xué)反應(yīng)性，在有機(jī)合成、藥物合成及中間體、食品防腐和電子制造等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。由五倍子（和塔拉）生產(chǎn)單寧及其加工產(chǎn)品具有重要意義。
　　目前，對(duì)單寧的利用方法主要是將其

2、提純制備高純食用單寧和水解制備沒食子酸及其衍生物，現(xiàn)有工藝均存在一些問題:由五倍子（和塔拉）提純制備食用單寧使用組合提取純化的方法較多，工藝復(fù)雜，成本高，規(guī)模小;單寧水解制備沒食子酸工藝需要使用大量的酸堿，污染嚴(yán)重。本文針對(duì)這兩大問題，使用乙酸乙酯分別對(duì)五倍子和工業(yè)單寧酸進(jìn)行提純，開發(fā)了食用單寧酸的生產(chǎn)工藝;考察了沒食子酸在含鹽酸高溫液態(tài)水中的穩(wěn)定性，并以此為基礎(chǔ)研究了單寧水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
　　利用乙酸乙酯對(duì)五倍子和工業(yè)單寧進(jìn)行提

3、取純化。研究了提取溫度、時(shí)間、液固比、添加劑種類及用量等因素對(duì)提純效果的影響，結(jié)果表明:由于單寧易氧化，宜在低溫弱酸性條件下提純，隨著溶劑使用量增加，單寧純度降低。根據(jù)研究結(jié)果，得到了高純食用單寧的制備方法，優(yōu)化后的五倍子提取工藝為:提取溫度為303.15K，乙酸乙酯用量為4mL/g五倍子，時(shí)間5h，液固比為3。優(yōu)化后的工業(yè)單寧純化工藝為:溫度為313.15K，乙酸乙酯用量為4mL/g工業(yè)單寧，液固比為8，pH=5。
　　研究了3

4、93.15K～453.15K范圍內(nèi)沒食子酸在含鹽酸高溫液態(tài)水中的穩(wěn)定性，考察了溫度和鹽酸濃度對(duì)沒食子酸穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:沒食子酸穩(wěn)定性隨著溫度的升高而顯著降低，隨著鹽酸濃度的增加而有所下降。在413.15K以下，沒食子酸在鹽酸溶液中具有較好的穩(wěn)定性。采用擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，擬合不同鹽酸濃度和反應(yīng)溫度下的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，得到了反應(yīng)速率常數(shù)，利用Arrhenius方程得到了各鹽酸濃度下沒食子酸脫羧反應(yīng)的表觀活化能。當(dāng)鹽酸濃度為0.2～2

5、.6mol/L時(shí)，表觀活化能均在112kJ/mol附近，且隨著鹽酸濃度的增加變化不大。研究結(jié)果為后續(xù)水解工藝提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　研究了383.15K～413.15K范圍內(nèi)鹽酸和硫酸催化單寧水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，考察了單寧初始濃度、溫度、酸濃度對(duì)單寧催化水解的影響。結(jié)果表明:隨著溫度的升高，單寧酸水解速率快速提高;酸濃度的提高能大大促進(jìn)單寧酸水解速率。在溫度和酸濃度都較高時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間延長，沒食子酸的收率緩慢下降。在相同的當(dāng)量酸濃度下