Автореферат (1141316), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для превращения солей фурокумариновых кислот в исходныекумарины с учетом технологических и химических свойств выбрана фосфорнаякислота (Рисунок 6).В ходе исследований были подобраны соотношение 10% раствора натриягидроксида и осадка фурокумаринов, время гидролиза, тип форэкстрагента.+2NaOH+2H3PO4O-H2OO- Na2HPO4Рисунок 6 – Реакция превращения кумаринов под действием натрия гидроксида икислоты.Результаты анализа показали, что для очистки суммы фурокумаринов достаточнодвукратного объема раствора натрия гидроксида.13При определении оптимального времени гидролиза было установлено, чтореакцию необходимо проводить в течение 1 ч, поскольку при увеличении временисодержание фурокумаринов снижается (Таблица 2).Таблица 2 – Влияние времени гидролиза фурокумаринов на выход аммифуринаВремя гидролиза, минВыход аммифурина, в %от содержания в осадке3060180600144058,372,662,651,746,4Кроме того, нами изучено влияние времени гидролиза на соотношениекомпонентов суммы фурокумаринов (Таблица 3).Результаты, представленные в таблице 3, свидетельствуют о том, что приувеличении времени гидролиза более одного часа изменения соотношенияксантотоксина, бергаптена и изопимпинеллина практически не происходит.Таблица 3– Соотношение компонентов в сумме фурокумаринов в зависимости отвремени гидролизаСодержание компонентовв сумме фурокумаринов, в %КсантотоксинаБергаптенаИзопимпинеллинаВремя гидролиза, мин1530,024,545,43032,022,046,06033,420,845,818033,621,245,230034,020,945,160034,120,845,090032,223,943,9Исследовано влияние типа форэкстрагента и экстрагента на процесс очистки иизвлечения суммы фурокумаринов (Таблица 4).Из полученных результатов следует, что для форэкстракции балластных веществцелесообразно использовать хлороформ, а для экстракции аммифуриначетыреххлористый углерод.
Применение последнего способствует получению болеечистого продукта, кристаллизующегося непосредственно при концентрированииизвлечения, что упрощает процесс кристаллизации фурокумаринов.Таблица 4 – Влияние типа форэкстрагента и экстрагента на выход аммифуринаФорэкстрагент-экстрагентХлороформ-хлороформДихлорэтан-дихлорэтанЧетыреххлористый углерод-четыреххлористый углеродХлористый метилен-хлористый метиленЭфир петролейный-хлороформХлороформ-четыреххлористый углерод14Выход аммифурина, в %от содержания в осадке64,956,364,555,445,466,1Наряду с этим, для повышения выхода целевого продукта, предложено проводитьдополнительное выделение фурокумаринов аммифурина из маточных растворов,образовавшихся в процессе производства с помощью колоночной хроматографии.Полученный таким способом продукт присоединяют к основному выходу субстанцииаммифурина.В этой связи были проведены исследования в одинаковых условиях повыделению аммифурина с использованием различных марок оксида алюминия исиликагеля.
В результате установлено, что все марки оксида алюминия могут бытьиспользованы для этих целей, в свою очередь, силикагель в аналогичных условияхпроведения эксперимента не был пригоден для выделения аммифурина (Таблица 5).Таблица 5 – Выход аммифурина при выделении из маточных растворов на различныхмарках оксида алюминия.СорбентОксид алюминия L 5-40 (Chemapol,Чехия) 1 ст.Оксид алюминия LL 5-40 (Chemapol,Чехия) 1 ст.Оксид алюминия «Для хроматографии»(Украина)ТУ 6-09-3916-75 1 ст.Силикагель КСК 5-40 (Силослав,Россия) 1 ст.Выход от содержанияаммифурина в маточныхрастворах, в %95,1Содержание суммыфурокумаринов ваммифурине в %96,294,896,692,3100,5--Дляподтверждениярациональностиподобранныхусловий,намипроанализировано соотношение компонентов суммы фурокумаринов в исходномсырье, промежуточных и готовом продукте (Таблица 6).Полученные данные свидетельствует о том, что все условия подобранырационально, а качественный состав субстанции аммифурин соответствуеткачественному составу фурокумаринов в сырье.Таблица 6 – Изучение качественного состава сырья, промежуточных продуктов исубстанции аммифуринКонтролируемыйобразецПлоды амми большойСодержание компонентов, в %ксантотоксина бергаптена изопимпинеллина39,119,041,915Спиртовой экстрактОсадок суммы фурокумариновМаточный раствор после фильтрации техническогоаммифуринаМаточный раствор после фильтрации аммифуринаТехнический аммифурин, основной выходТехнический аммифурин из водного растворамармезининаАммифурин полученный из техническогопродукта, основной выход (1)Аммифурин полученный из маточных растворов(2)Аммифурин (1+2)37,336,845,521,420,617,641,342,636,945,937,245,716,319,116,537,843,737,937,120,242,746,117,336,637,820,242,0Оптимизация стадии выделения и очистки мармезинаНа данной стадии необходимо провести гидролиз мармезинина (I) с цельюполучения мармезина (II) (рисунок 7).глюкозаРисунок 7 – Реакция гидролиза мармезининаВ ходе исследований были подобраны время гидролиза, тип экстрагента,изучена стадия очистки технического мармезина.
Полученные результатысвидетельствуют, что реакцию гидролиза достаточно проводить в течение 30 минут.Однако в условиях промышленного производства при увеличении объема загрузок дляполноты проведения реакции предложено увеличить время гидролиза до 60 минут.Учитывая растворимость мармезина в гидрофобных растворителях, для извлеченияпродукта реакции гидролиза апробированы, такие растворители как хлороформ,дихлорэтан и четыреххлористый углерод (Таблица 7). Данные исследованиясвидетельствуют о рациональности использования дихлорэтана на этой стадии, крометого, данный растворитель менее летуч и экономически выгоден.Таблица 7– Изучение влияния типа экстрагента на выход мармезинаЭкстрагентХлороформДихлорэтанЧетыреххлористый углеродВыход мармезина, в %от содержания в растворе81,982,079,416При дальнейшей очистке полученного технического мармезина было выявлено,что обычная перекристаллизация из спирта этилового не дает желаемой чистотыпродукта, кроме того, для перекристаллизации требуется спирт этиловый в количествене менее чем 1:13 по отношению к массе осадка, что приводит к значительнымпотерям мармезина с маточным раствором.В этой связи нами использован метод хроматографии на колонке с оксидомалюминия первой степени в соотношении 1:4 по отношению к массе техническогомармезина.
В качестве элюента выбран хлороформ и дихлорэтан, из нихпредпочтительным оказался дихлорэтан. Поскольку при элюировании дихлорэтаномпродукт получается более чистым.Получение субстанции анмарин.Для получения субстанции анмарин использована реакция дегидратациимармезина (II) хлористым тионилом с целью получения производныхангидромармезина (III, IV), входящих в состав анмарина (Рисунок 8).3(C14H14O4) + 3SOCl2 = 2C14H12O3 + C14H12O3 + 3CO2 + 6HClРисунок 8 – Реакция мармезина с хлористым тионилом.Результаты масштабирования процесса, представленные в таблице 8,свидетельствуют о том, что выход анмарина стабильный при увеличении загрузкимармезина в 40 раз.Таблица 8 –Результаты масштабирования стадии дегидратации мармезина№п/п1234№загрузки1234Массазагрузки, вг1050100400Содержаниемармезина, в%97,597,597,597,517Выход анмарина, в%89,388,788,188,3Подобранные условия технологического процесса положены в основупроведения балансовых загрузок для совместного получения субстанций аммифурин ианмарин (рисунок 9).Плодыамми большойЭкстракцияЭкстрагентСпирт этиловый90-96%ФракционированиеОсадокТехническая суммафурокумариновВодный маточныйраствор мармезининаВыделениеВыделениеииОчисткаТехническийаммифуринОчисткаМармезинДегидратацияОчисткаАнмаринАммифуринРисунок 9 – Краткая схема совместного получения аммифурина и анмарина из плодовамми большойКомплексная технология получения субстанций аммифурин и анмарин.Экстракция суммы фурокумаринов из плодов амми большой.Предварительно измельченные плоды амми большой загружают в экстрактор(загрузка №1).
На первую экстракцию сырья загрузки №1 в экстрактор подают спиртэтиловый ректификованный. Первую экстракцию проводят в течение 4 часов прислабом кипении (температура 75 – 80 С) и непрерывном перемешивании. Спустяуказанное время содержимое экстрактора охлаждают до 20 – 25°С, сливают черездрук-фильтр в сборник и направляют на стадию концентрирования.На вторую экстракцию сырья загрузки №1 в экстрактор подают спирт этиловыйректификованный в количестве равном слитому. Вторую экстракцию проводятаналогично первой в течение 3 часов.
Полученное извлечение используют в качествеэкстрагента для первой экстракции загрузки №2.Аналогичным образом проводят18третью экстракцию сырья загрузки №1 в течение двух часов и используют ее вкачестве экстрагента для второй экстракции загрузки №2.Подобным образом проводят экстракцию второй, третьей и последующихзагрузок сырья.Процесс концентрирования первого спиртового извлечения проводят вциркуляционном вакуум-выпарном аппарате при температуре 55 - 60С ивакуумметрическом давлении не менее 91 кПа.Концентрированное извлечение обрабатывают трехкратным объёмом воды ивыдерживают при температуре 4 - 6 о С до образования плотного осадка. Далееразделяют осадок и водный маточный раствор на нутч-фильтре. Полученный осадокиспользуют для получения субстанции аммифурин, а водный маточный раствор дляполучения субстанции анмарин.Получение субстанции аммифуринПолученный осадок суммы фурокумаринов подвергают гидролизу вприсутствии гидроксида натрия, получая при этом водный раствор солейкумариновых кислот.
Очистку водного раствора солей кумариновых кислот отбалластных веществ, проводят путем двукратной экстракцией хлороформом.Очищенный водный раствор солей кумариновых кислот подкисляют при помощиортофосфорной кислоты итрижды экстрагируют сумму фурокумариновчетырёххлористым углеродом.Объединенные четыреххлористые извлечения концентрируют на вакуумновыпарном аппарате при температуре 55 - 60С и вакуумметрическом давлении неменее 91 кПа и направляют на кристаллизацию при температуре 4 - 6 о С. Выпавшиекристаллы отфильтровывают на стеклянном фильтре № 3 и сушат при температуре 55- 60С и вакуумметрическом давлении не менее 91 кПа.
Получают техническийаммифурин, который направляют на стадию перекристаллизации в спирте этиловом.Технический аммифурин растворяют в спирте этиловом при температуре 75 80С, фильтруют через слой фильтровальной бумаги на воронке Бюхнера.Полученный фильтрат выдерживают при температуре 4 - 6 о С в течении 5-6 часов.Выпавший осадок отделяют на стеклянном фильтре № 3 и направляют на сушку ввакуум-сушильный шкаф при температуре 55 - 60 С.Маточныерастворы,полученныепослефильтрациикристаллов,концентрируют, объединяют, наносят на колонку диаметром 200 мм и высотой 400ммс оксидом алюминия первой степени активности и хроматографируют, используя вкачестве элюента четыреххлористый углерод. Полученный элюат концентрируют ивыдерживают при температуре 4 - 6 оС до выпадения кристаллов.19Выпавшие кристаллы аммифурина фильтруют с помощью вакуума настеклянном фильтре № 3 и направляют на сушку в вакуум-сушильный шкаф притемпературе 55 - 60 С.
Высушенные кристаллы аммифурина объединяют и передаютна стадию измельчения. Измельчают и упаковывают. Получают субстанциюаммифурин.Получение субстанции анмарин.Водный маточный раствор, полученный на стадии отделения осадкафурокумаринов аммифурина, концентрируют и очищают экстракцией балластныхвеществ четыреххлористым углеродом.Очищенный концентрированный маточный раствор направляют в реактор ипроводят гидролиз хлористоводородной кислотой при рН=1 и температуререакционной массы 95 – 100 оС в течении часа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
