[发明专利]一种柠檬酸锌三水合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机酸盐水合物的合成方法，更具体地涉及一种柠檬酸锌三水合物的催化合成方法，属于有机化工合成领域。

背景技术

锌是人体所需的微量元素之一，人体缺锌会导致发育迟缓、创伤愈合不良等严重问题，现有的补锌剂主要有硫酸锌、醋酸锌、葡糖糖酸锌等。除此以外，柠檬酸锌也是一种十分常用的有机补锌剂，其具有对胃部的刺激性小、锌含量高等优点，能够有效增强人体的消化吸收功能。柠檬酸锌一般含有两个结晶水，现有技术中也常见二水合物的制备工艺报道。由于柠檬酸锌三水合物[(C₆H₅O₇)₂Zn₃·3H₂O]与柠檬酸锌二水合物相比，具有更加优异的流动性而易于存储，其更适合于日化产品中对水分保持的要求，作为添加剂也不会因结块而影响其使用。因而，柠檬酸锌三水合物日益受到人们的普遍重视与关注。

迄今为止，现有技术中有关柠檬酸锌的制备工艺有多种，例如：

CN101935274A的专利申请报道了一种药用柠檬酸锌的制备方法，其技术方案为：采用柠檬酸加水溶解，滤液升温至38-42℃；氧化锌与蒸馏水配制成混悬液；将混悬液加入到上述滤液中，40-48℃保温反应，经过滤、结晶、洗涤等后处理步骤制备得到柠檬酸锌，产品收率最高达87％。

尹继广等(“食品添加剂-柠檬酸锌的合成与分析”,化工时刊,2006,20,38-39)公开了一种柠檬酸锌二水合物的制备方法，其将柠檬酸加水溶解，水浴加热至70℃，分批加入碱式碳酸锌搅拌反应2h，趁热抽滤，浓缩干燥得产品。

蒋金芝等(“柠檬酸锌的合成与结构分析”,化学反应工程与工艺,1997,13,72-76)公开了一种柠檬酸锌的制备方法，其采用如下工艺：将柠檬酸加水溶解，分批加入氧化锌，于60℃水浴加热搅拌反应2h，趁热过滤，滤液经减压浓缩至原来体积的1/3，加入适量乙醇，室温静置结晶、过滤、洗涤、干燥，得产品。

尽管现有技术中已经存在多种的柠檬酸锌的合成方法，但这些方法往往涉及的是二水合物的制备工艺，但有关柠檬酸锌三水合物的直接合成却鲜有报道。

此外，现有的柠檬酸锌三水合物也尚未见相关的合成工艺。因而，开发新型、高效的柠檬酸锌三水合物的合成方法对食品、药品添加剂领域有着重要的意义

基于对上述各种因素的充分考量，本发明人通过对文献的调研和大量的实验探索，旨在提供一种柠檬酸锌三水合物的合成方法，该方法通过使用合适的催化体系，加快了反应进程，同时达到了高收率、高纯度的目的，充分满足了当前日化、药物等领域对柠檬酸锌三水合物的大量需求。

发明内容

针对上述现有技术中所列出的存在的诸多缺陷，本发明人在付出了大量的创造性劳动后，经过深入研究，从而提出了一种柠檬酸锌三水合物的合成方法，进而完成了本发明。

具体而言，第一个方面，本发明涉及一种柠檬酸锌三水合物的合成方法，所述方法包括：向反应釜内加入柠檬酸和去离子水，搅拌升温至55-65℃，然后向其中加入锌化合物，所述锌化合物加入完毕后，再加入催化剂和助剂，搅拌升温进行反应，反应完毕经离心、过滤，将所得固体依次进行水洗、无水乙醇洗涤，最后充分真空干燥，即得柠檬酸锌三水合物。

在本发明的所述合成方法中，所述柠檬酸与去离子水的质量比为1:2-5，例如可为1:2、1:3、1:4或1:5。

在本发明的所述合成方法中，加入柠檬酸和去离子水后，搅拌升温至55-65℃，例如为55℃、60℃或65℃。

在本发明的所述合成方法中，所述锌化合物为碳酸锌、硝酸锌中的任意一种。

在本发明的所述方法中，所述催化剂为4-叔丁基-杯[4]芳烃(CAS号即化学登记号为60705-62-6)或冠醚类化合物。

其中，4-叔丁基-杯[4]芳烃是非常公知的一种化合物，例如可采用南京安培化工科技有限公司生产的4-叔丁基-杯[4]芳烃；所述冠醚类化合物例如可为12-冠-4、15-冠-5、18-冠-6或二苯并-18-冠-6。

所述催化剂最优选为4-叔丁基-杯[4]芳烃。

在本发明的所述方法中，助剂为1-乙烯基-3-丁基咪唑溴化盐、1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化盐、1-乙烯基-3-丁基咪唑氯化盐、1-乙烯基-3-乙基咪唑氯化盐中的任意一种，优选为1-乙烯基-3-乙基咪唑溴化盐、1-乙烯基-3-乙基咪唑氯化盐中的任意一种。