论文部分内容阅读
以二甲氨基吡啶(DMAP)和锌粉(Zn)为催化剂,乙酸乙酯为溶剂,维生素E(VE)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为原料,进行酯化反应,得到产物维生素E辛烯基琥珀酸酯。通过考察不同高效液相色谱(HPLC)分离条件对酯化反应产物分离效果的影响,建立了以Dionex Kromasil C18柱为分析柱、甲醇和0.033mol/L磷酸(100:1,体积比)为流动相的色谱分离条件;借助高效液相色谱-大气压化学电离源质谱联用(HPLC-APCI-MS)法检测分离得到的色谱峰,通过比较它们的紫外光谱和质谱特征,对反应产物中维生素E辛烯基琥珀酸酯(VE-OS酯)及其异构体的结构进行了定性分析。利用红外光谱(IR)和核磁共振波谱(NMR)技术,通过比较VE-OS酯与反应物谱学特征的差异,对VE-OS酯的结构进行了进一步表征。研究发现,酯化反应后其反应混合物的IR谱图中出现了1860cm-1、1776cm-1和1755cm-1的这些新的特征吸收峰,表明羧酸酯结构的生成;1H-NMR谱中13-OH信号消失,H-37向高场迁移了0.1~0.2ppm,说明VE的羟基被取代;H-9的信号分布在3.05ppm和3.20ppm和13C-NM谱中C-11和C-12在170-180ppm处四个共振峰的出现,同时说明VE-OS酯存在a和b两个异构体,经比较积分面积认定a异构体更易生成;利用密度泛函理论(DFT) B3LYP/6-311++g**方法对VE-OS酯进行了构型优化,结果表明a为较优构型,这与实验分析完全一致。此外,还通过分别测定VE和VE-OS酯的标准曲线,比较VE的转化率和VE-OS酯的生成率的HPLC定量方法,建立了利用VE的转化率来定量研究VE-OS酯的酯化反应的方法。最后对VE-OS酯的合成工艺条件进行了优化。在保持其他条件不变的情况下,改变原料(OSA)量、催化剂(DMAP、Zn)量、溶剂量、溶剂种类和反应温度,以VE的转化率来定量研究酯化反应。结果表明,OSA量、DMAP量、溶剂量这三个因素对酯化反应影响较大,同时得到每个因素的最优条件。在单因素实验的基础上,利用响应面法(Response Surface Methodology)对VE-OS酯的反应条件进行优化,根据Box-Behnken Design (BBD)中心组合设计原理,以VE的转化率为响应值,设计了三因素三水平的响应面法实验,其结果采用SAS9.2进行分析。结果显示,当OSA的用量为7.85g、DMAP的用量为0.40g、溶剂用量为61.67ml时,理论VE最大转化率可达100%。