專利名稱：從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法。
背景技術(shù)：
多羥基烷基吡嗪是糖類物質(zhì)如甘油醛、戊糖、果糖等和氨、氨基酸、銨鹽反應(yīng)得到的產(chǎn)物，糖胺如葡萄糖胺自身縮合也可得到。這些物質(zhì)存在于三七、煙草等植物中。植物中的多基烷基吡嗪是由植物中的還原糖如葡萄糖和氨基化合物通過Amadori重排及系列復(fù)雜反應(yīng)得到的。李琦等在高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報2001年第22卷11期報道從三七中分離出2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-6-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪并用合成方法證實其結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其有較好的抗癌活性。美國專利US6392042公開了一類用于治療糖血癥的多基烷基吡嗪類物質(zhì)。研究表明，糖氨反應(yīng)常常生成較多大分子物質(zhì)，稱為焦糖色素，其溶解性能和多羥基烷基吡嗪類很相似，易溶于水，蒸餾除水后非常粘稠，易結(jié)塊，使得分離提純非常困難，通常是采用多次離子色譜處理，用凝膠色譜等除去大分子物質(zhì)。中國發(fā)明專利公開號CN1603313A披露了一種用納濾或超濾法脫除糖氨反應(yīng)中大分子物質(zhì)以提純多羥基烷基吡嗪的方法，使用該方法可以較好地除去體系中溶解性能相似的大分子物質(zhì)，便于多羥基烷基吡嗪類物質(zhì)的結(jié)晶提純。然而，由于制備多羥基烷基吡嗪類純物質(zhì)通常要使用過量的銨鹽類物質(zhì)做原料，或者要用鹽酸或硫酸將反應(yīng)體系中過量的氨或氨基化合物轉(zhuǎn)化為銨鹽，或用氫氧化鈉溶液處理糖胺的鹽酸鹽，如將葡萄糖胺鹽酸鹽轉(zhuǎn)化為葡萄糖胺，同時產(chǎn)生氯化鈉等電解質(zhì)。因此，除去其中的電解質(zhì)是分離提純多羥基烷基吡嗪類純物質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)。
由于銨鹽等電解質(zhì)易溶于水，多羥基烷基吡嗪類化合物也易溶于水，常規(guī)的方法是采用多次離子色譜處理脫去其中的電解質(zhì)(如Agr.Biol.Chem.，2571-2578，1973)；或反復(fù)加熱讓其分解、變換溶劑的方法(如高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，1824-1828，第22卷第11期，2001)，這種分離方法耗時、費力、收率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種可降低能耗，可有效去除銨鹽等易溶于水的電解質(zhì)，操作簡單方便，脫鹽率高的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法。
在糖氨反應(yīng)液于2-60℃，將反應(yīng)的混合物通過電滲析室進(jìn)行電滲析脫除電解質(zhì)。所述的電滲析室由多個膜對、陰陽電極組成，每個膜對由陰陽離子交換膜分隔成1個脫鹽室、1個濃室；離子交換膜的交聯(lián)度為3-35％。
其中離子交換膜的交聯(lián)度為6-25％較佳。
所述的糖氨反應(yīng)液于20-50℃時通過電滲析室為佳。
本發(fā)明公開了一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法。該方法所使用的電滲析裝置，是由電滲析室、流量計、輸液泵、儲液罐、直流電源、組裝框架等組成。其中電滲析室由多個膜對、陰陽電極組成，每個膜對由陰陽離子交換膜、隔板和夾緊裝置等主要部件組成；每個膜對由隔板上的陰陽離子交換膜分隔一個脫鹽室和一個濃室，作為電滲析過程的基本單元。單臺電滲析分離裝置的膜對數(shù)可為5-3000對。電滲析裝置還包括陽極室和陰極室等附件。
電滲析裝置除鹽的原理在于離子交換膜對不同種電荷的離子具有選擇透過性，陽離子交換膜只允許陽離子通過，而阻止陰離子通過。陰離子交換膜只允許陰離子通過，而阻止陽離子通過。在外加直流電場的作用下，脫鹽液中的離子作定向遷移，即陰離子通過陰膜向陽極遷移，陽離子透過陽膜向陰極遷移。脫鹽室中的離子分別透過陽陰膜向相鄰隔室遷移，電解質(zhì)濃度逐漸降低；而濃室中的離子分別向陰陽極遷移時，受到陰、陽膜的阻止，而相鄰隔室(脫鹽室)的離子，則在電場的作用下不斷遷移進(jìn)來，使得濃室中電解質(zhì)濃度不斷增加。由于有機(jī)物質(zhì)呈非離子狀態(tài)，在電滲析過程中基本不會發(fā)生明顯的遷移，從而可使有機(jī)物質(zhì)和電解質(zhì)通過電滲析得以分離，從而使有機(jī)化合物得到純化。
本專利申請的方法是通過以下方式實現(xiàn)的將糖氨反應(yīng)得到的混合物引入到電滲析裝置的脫鹽罐中，開啟輸液泵，將料液、濃室水、陰極水、陽極水同時輸送到膜堆對應(yīng)的室中，并循環(huán)到對應(yīng)儲罐；在直流電壓的作用下，料液中陽離子透過陽離子交換膜向陰極方向遷移，陰離子透過陰離子交換膜向陽極方向遷移，循環(huán)分離，脫鹽室中的電解質(zhì)逐漸地轉(zhuǎn)移到濃室中，隨著濃室中銨鹽的濃度不斷增加，脫鹽速度會減慢，電流會下降，這時加水稀釋濃室中的溶液，脫鹽速度會加快，并調(diào)整直流電壓。脫鹽的效率以溶液的電導(dǎo)率來評價，脫鹽的終點是脫鹽液電導(dǎo)與自來水相當(dāng)，最終脫鹽率可高于98％。該方法能源消耗顯著下降，除去銨鹽的效率高，成本低，操作簡單方便。收集所有脫鹽后的料液，經(jīng)后處理可得到多羥基烷基吡嗪物質(zhì)。
電滲析過程中，溶液溫度對脫除電解質(zhì)分離提純多羥基烷基吡嗪有重要影響。溫度高時，電滲析脫除電解質(zhì)的速度加快；但多羥基烷基吡嗪透過離子交換膜而造成的產(chǎn)物損失也升高；同時離子交換膜也容易變形而導(dǎo)致滲漏。電滲析過程由于有功率消耗，體系中的各種液體不可避免地產(chǎn)生和積累熱量，導(dǎo)致溫度上升。故應(yīng)事先將糖氨反應(yīng)液冷卻，并在電滲析過程中對體系進(jìn)行冷卻以控制溫度低于60℃，最好低于50℃。
離子交換膜孔徑的大小主要取決于離子交換膜的交聯(lián)度，因此離子交換膜的交聯(lián)度影響電滲析方法從糖氨反應(yīng)液脫電解質(zhì)的速度，影響離子交換膜對多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的截留效果。使用交聯(lián)度小的離子交換膜，從糖氨反應(yīng)液脫電解質(zhì)的速度就會越快，同時離子交換膜對多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的截留效果就會降低，多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的損失就會增加。使用交聯(lián)度大的離子交換膜，從糖氨反應(yīng)液脫電解質(zhì)的速度就會越慢，同時離子交換膜對多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的截留效果就會提高，多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的損失就會減少。各種多羥基烷基吡嗪類物質(zhì)分別有不同的分子大小，因此還應(yīng)該根據(jù)具體的物質(zhì)來選擇不同的交聯(lián)度，分子小物質(zhì)，應(yīng)選擇交聯(lián)度相對較大的膜以減少產(chǎn)物損失；分子較大的，應(yīng)選擇交聯(lián)度相對較小的膜以加快除電解質(zhì)的速度。對多羥基烷基吡嗪類物質(zhì)而言，其交聯(lián)度的適宜范圍是3至35，最佳范圍是6至25。其對應(yīng)的離子交換膜孔徑約為納濾膜的孔徑范圍。
單張離子交換膜的有效膜面積以及膜堆中膜對的數(shù)目對電滲析處理的速度有很大的影響，有效膜面積越大或膜對的數(shù)目越多，電滲析脫鹽速度越大，料液的批處理量越大，多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的分離提純量就越大。本專利公開的方法單張離子交換膜的有效膜面積至少為0.005平方米，膜對的數(shù)目至少為5對。便于實現(xiàn)的批量生產(chǎn)的單張離子交換膜的有效膜面積可大于0.05平方米，膜對的數(shù)目大于20對。
本專利公開的方法用于多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的分離提純，可以同時結(jié)合中國發(fā)明專利公開號CN1603313A公開的納濾或超濾技術(shù)進(jìn)行，兩個方法結(jié)合可以分別除去糖氨反應(yīng)產(chǎn)物中的兩種類型的雜質(zhì)-電解質(zhì)和大分子聚合物，使得多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的分離提純得以簡化?？梢栽陔姖B析處理之前將糖氨反應(yīng)液先進(jìn)行納濾或超濾處理，也可以在電滲析處理之后將脫鹽的糖氨反應(yīng)液進(jìn)行納濾或超濾處理。本專利公開的方法用于多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的分離提純，也可以不結(jié)合納濾或超濾技術(shù)，而直接使用常規(guī)方法如重結(jié)晶、活性炭脫色來去除大分子物質(zhì)，只是多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的收率較低。
本專利公開的方法用于多羥基烷基吡嗪物質(zhì)的分離提純，多羥基烷基吡嗪為2，5-二取代吡嗪或2，6-二取代吡嗪，兩個取代基可以是相同，也可以不相同。具體如下2，6-二(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)吡嗪，2，5-二(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)吡嗪，2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-5-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪，2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-6-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪，；2-(1′，2′，3′-三羥基丙基)-5-(2″，3″-二羥基丙基)吡嗪，2-(1′，2′，3-三羥基丙基)-6-(2″，3″-二羥基丙基)-吡嗪，2，6-二(1′，2′，3′-三羥基丙基)吡嗪，2，5-二(1′，2′，3′-三羥基丙基)吡嗪，2-(1′，2′-二羥基乙基)-6-(2″-羥基乙基)吡嗪，2-(1′，2′-二羥基乙基)-5-(2″-羥基乙基)吡嗪，2，6-二(1′，2′-二羥基乙基)吡嗪，2，5-二(1′，2′-二羥基乙基)吡嗪，2-羥甲基-5-甲基吡嗪，2-羥甲基-6-甲基吡嗪；2，5-二-羥甲基吡嗪，2，6-二-羥甲基吡嗪；上述各種化合物的各種旋光異構(gòu)體和前面所述的多羥基烷基吡嗪的混合物。
本發(fā)明所述的糖氨反應(yīng)產(chǎn)物，是指糖和氨水反應(yīng)所得到的產(chǎn)物，或是糖胺或其鹽自身縮合得到的產(chǎn)物，或是糖和銨鹽反應(yīng)所得到的產(chǎn)物，或氨水、銨鹽、糖胺的混合物與糖反應(yīng)得到的反應(yīng)產(chǎn)物。其中糖可以是己糖如葡萄糖、果糖；或是戊糖或丁糖；或是三碳糖如甘油醛；或上述幾種糖的混合物。其中銨鹽可以是無機(jī)酸的鹽如氯化銨或酸式鹽如碳酸氫銨；可以是甲酸、乙酸等有機(jī)酸的鹽；或是上述銨鹽的混合物如氯化銨和碳酸銨的混合物。糖胺是指如上所述的糖的氨基化產(chǎn)物如葡萄糖胺和果糖胺，或幾種糖胺的混合物。氨是指氨氣或氨水。
本發(fā)明公開的用電滲析分離法除鹽以提取有效成分的方法，與傳統(tǒng)方法比較，有很多優(yōu)點。按照傳統(tǒng)方法，如果用離子色譜法，則需反復(fù)多次用離子色譜處理，且色譜洗脫液中多羥基烷基吡嗪的濃度極低，多羥基烷基吡嗪溶解在大量水中，需要大量純水，處理完后也需要大量能源蒸餾去水，處理不方便。按照本發(fā)明公開的方法，只需將反應(yīng)混合物通過電滲析除鹽，經(jīng)納濾或超濾或不經(jīng)納濾或超濾，再經(jīng)過濃縮、提取、結(jié)晶等技術(shù)可得到多羥基烷基吡嗪純物質(zhì)。


圖1是電滲析室工作原理示意圖。CM表示陽離子交換膜，AM表示陰離子交換膜。
圖2是電滲析裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面舉例說明用電滲析技術(shù)從糖氨反應(yīng)液中除電解質(zhì)以提取多羥基烷基吡嗪的方法。
實施例1從葡萄糖胺鹽酸鹽和苯基硼酸的反應(yīng)混合物中除去氯化鈉和鹽酸以分離提純2，5-脫氧果糖嗪的方法。
苯基硼酸61克和20克氫氧化鈉溶于2400毫升水，加入43.2克葡萄糖胺鹽酸鹽，室溫攪拌4小時，然后加入鹽酸進(jìn)行酸化，冷卻到室溫，用乙醚萃取分離反應(yīng)混合物中的苯基硼酸。水溶液引入到電滲析的脫鹽罐中，進(jìn)行電滲析除鹽。該分離裝置的膜面積為150*350mm，離子交換膜的交聯(lián)度為20％，陰陽離子交換膜間隔排列20對。測得水溶液的初始電導(dǎo)率大于40000μs/cm。在操作過程中，調(diào)節(jié)初始直流電壓為35伏特，控制電流低于3A，濃水、脫鹽液、陰極水、陽極水的流量分別為0.14m3/h、0.14m3/h、0.06m3/h和0.06m3/h，溫度低于60℃。記下脫鹽罐和濃水罐中的電導(dǎo)率，隨著脫鹽的進(jìn)行，料液的電導(dǎo)率下降，濃水的電導(dǎo)率上升。最終脫鹽液的電導(dǎo)率與自來水的電導(dǎo)率相當(dāng)，約為180μs/cm，說明水溶液中的鹽酸和氯化鈉被脫除干凈。收集脫鹽后的溶液，減壓蒸水，無水乙醇提取，冷凍結(jié)晶，抽濾，干燥，得到2，5-脫氧果糖嗪白色粉末，產(chǎn)率70％。與文獻(xiàn)Eur.J.Org.Chem.2001，3899-3901報道的方法比較，此方法無需用甲醇和乙醇反復(fù)多次提取、無需反復(fù)多次結(jié)晶就可以除去其中的氯化鈉，減少了加熱處理的次數(shù)，避免了產(chǎn)物在鹽酸存在下因受熱而生成深顏色物質(zhì)的副反應(yīng)，產(chǎn)物的顏色更淺、更純正，且產(chǎn)率提高12％。
實施例2電滲析法從糖氨反應(yīng)液中除去銨鹽以提取2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-5-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪和2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-6-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪。
54千克葡萄糖、54千克果糖和81千克磷酸氫二銨溶于300升水，于90-95℃反應(yīng)3小時。冷卻到室溫，將反應(yīng)得到的混合物引入到電滲析的脫鹽罐中，進(jìn)行電滲析除鹽。該分離裝置的膜面積為400*800mm，離子交換膜的交聯(lián)度為15％，陰陽離子交換膜間隔排列200對。在操作過程中，控制的主要參數(shù)直流電壓低于150伏特，電流低于50A，濃水、脫鹽液、陰極水、陽極水的流量分別為1.0m3/h、1.0m3/h、0.4m3/h和0.4m3/h，溫度低于50℃。記下脫鹽罐和濃水罐中的電導(dǎo)率，隨著脫鹽的進(jìn)行，料液的電導(dǎo)率下降，濃水的電導(dǎo)率上升。到脫鹽后期，電流會下降，濃水與脫鹽液的電導(dǎo)率差過大，脫鹽速度減慢，這時稀釋濃水，適當(dāng)加大電壓，脫鹽速度會加快，最終脫鹽液的電導(dǎo)率與自來水的電導(dǎo)率相當(dāng)，約為200μs/cm，脫鹽率大于99％。收集脫鹽液，按照中國發(fā)明專利公開號CN1603313A公開的方法進(jìn)行納濾或超濾，然后減壓濃縮，提取，重結(jié)晶，干燥得到混合物的白色粉末，產(chǎn)率37％。FAB-MS m/zM+H峰305.1342，C12H21O7N2，即產(chǎn)物的分子式為C12H20O7N2。LC-MS檢測發(fā)現(xiàn)有兩個M+H峰m/z均為305的色譜峰，分別為2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-5-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪和2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-6-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪。濃水可以回收銨鹽繼續(xù)用作反應(yīng)原料。
實施例3電滲析法分離提純2，6-脫氧果糖嗪稱取90g葡萄糖和220g甲酸銨置于500mL圓底燒瓶內(nèi)，然后加入100mL水，100℃下回流4h。因反應(yīng)混合物體積太小，為實驗操作方便，用水將體系稀釋到500mL再引入到電滲析的脫鹽罐中，進(jìn)行電滲析除鹽。該分離裝置的膜面積為75*75mm，離子交換膜的交聯(lián)度為7％，陰陽離子交換膜間隔排列10對。測得水溶液的初始電導(dǎo)率大于70000μs/cm。在操作過程中，調(diào)節(jié)初始直流電壓為35伏特，控制電流低于3A，濃水、脫鹽液、陰極水、陽極水的流量分別為0.05m3/h、0.05m3/h、0.025m3/h和0.025m3/h，溫度控制在5-20℃。記下脫鹽罐和濃水罐中的電導(dǎo)率，隨著脫鹽的進(jìn)行，料液的電導(dǎo)率下降，濃水的電導(dǎo)率上升。最終脫鹽液的電導(dǎo)率與自來水的電導(dǎo)率相當(dāng)，約為190μs/cm，說明水溶液中的甲酸銨被脫除干凈。收集脫鹽后的溶液，減壓蒸水，無水乙醇提取，冷凍結(jié)晶，抽濾，干燥，得到2，6-脫氧果糖嗪白色粉末，產(chǎn)率20％。
下述方法為參照高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報2001年第22卷11期報道分離提取2，6-脫氧果糖嗪，并與電滲析方法比較稱取9g葡萄糖和22g甲酸銨置于50mL圓底燒瓶內(nèi)，然后加入10mL水，100℃下回流4h。反應(yīng)停止后，在40～50℃減壓除去水，再加入水5～10mL，重復(fù)以上操作2～3次，以使過量的甲酸銨受熱分解。向殘余物中加入60mL甲醇溶解提取，濾去部分無機(jī)鹽，減壓濃縮，再濾去析出的部分無機(jī)鹽。濾液用活性炭脫色加入丙酮，析出白色固體。用水溶解后用制備液相色譜Waters600E HPLC上進(jìn)行制備，冷凍干燥得白色固體，產(chǎn)率為7％。此方法反復(fù)蒸水、加水，通過加熱讓電解質(zhì)分解，并變換溶劑、使用制備色譜，操作麻煩、耗時、費力且分離產(chǎn)率很低。與此方法比較可以發(fā)現(xiàn)電滲淅方法有明顯優(yōu)勢。
實施例4利用電滲析技術(shù)從木糖、甲酸銨的反應(yīng)混合物中分離提純2-(1′，2′，3′-三羥基丙基)-6-(2，3-二羥基丙基)吡嗪。
833克木糖、810克甲酸銨溶于3500毫升水，攪拌，緩慢加熱直到完全溶解，回流反應(yīng)2.5小時。冷卻到室溫，料液按照中國發(fā)明專利公開號CN1603313A公開的方法進(jìn)行納濾，將納濾透過液引入到電滲析的脫鹽罐中進(jìn)行電滲析處理。該分離裝置的膜面積為150*350mm，離子交換膜的交聯(lián)度為25％，陰陽離子交換膜間隔排列20對。在操作過程中，調(diào)節(jié)初始直流電壓為35伏特，控制電流低于3A，濃水、脫鹽液、陰極水、陽極水的流量分別為0.14m3/h、0.14m3/h、0.06m3/h和0.06m3/h，溫度低于40℃。記下脫鹽罐和濃水罐中的電導(dǎo)率，隨著脫鹽的進(jìn)行，料液的電導(dǎo)率下降，濃水的電導(dǎo)率上升。最終脫鹽液的電導(dǎo)率與自來水的電導(dǎo)率相當(dāng)，約為180μs/cm，脫鹽率約為99％。收集脫鹽液，減壓濃縮，提取，重結(jié)晶，干燥得2-(1′，2′，3′-三羥基丙基)-6-(2，3-二羥基丙基)吡嗪140g。LC/MSM+H峰245。
實施例5從1，3-二羥基丙酮和乙酸銨的反應(yīng)混合物中分離提純2-羥甲基-5-甲基吡嗪和2-羥甲基-6-甲基吡嗪的混合物92克1，3-二羥基丙酮溶于無水乙醇，滴加到116克乙酸銨中，在滴加過程中保持回流，滴加完后回流3小時。反應(yīng)完后將反應(yīng)得到的混合物冷卻，加入1000毫升水，進(jìn)行電滲析處理。裝置的膜面積為75*75mm，離子交換膜的交聯(lián)度為30％，陰陽離子交換膜間隔排列10對。在操作過程中，調(diào)節(jié)初始直流電壓為35伏特，控制電流低于3A，濃水、脫鹽液、陰極水、陽極水的流量分別為0.05m3/h、0.05m3/h、0.025m3/h和0.025m3/h，溫度低于45℃。記下脫鹽罐和濃水罐中的電導(dǎo)率，隨著脫鹽的進(jìn)行，料液的電導(dǎo)率下降，濃水的電導(dǎo)率上升。最終脫鹽液的電導(dǎo)率與自來水的電導(dǎo)率相當(dāng)，約為190μs/cm，說明水溶液中的乙酸銨被脫除干凈。然后在超濾杯中用截留分子量為1500的超濾膜超濾，收集超濾液。超濾后期反復(fù)補加50％乙醇稀釋繼續(xù)超濾，每次100毫升，直至GC-MS檢測到超濾液中2-羥甲基-5-甲基吡嗪和2-羥甲基-6-甲基吡嗪含量很低為止。將超濾液減壓蒸發(fā)除溶劑，然后減壓蒸餾，收集75℃/8Pa餾分，即得3.9克2-羥甲基-5-甲基吡嗪和2-羥甲基-6-甲基吡嗪的混合物黃色油狀物，產(chǎn)率12％。MS(m/z)124(m+，91)，95(100)，66(19)，55(27)，42(32)，39(44).
1HNMR(D2O)主要產(chǎn)物δ2.57(s，3H，CH3)，4.78(s，2H，CH2)，8.39(s，1H，CH)，8.54(s，1H，CH)；次要產(chǎn)物δ2.57(s，3H，CH3)，4.78(s，2H，CH2)，8.37(s，1H，CH)，8.46(s，1H，CH)實施例6稱取5從葡萄糖胺和氨水的反應(yīng)混合物中分離提純2，5-二(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)吡嗪20000克葡萄糖胺鹽酸鹽溶于20000毫升28％氨水，室溫攪拌21天。將反應(yīng)得到的混合物用鹽酸酸化處理，將過量的氨轉(zhuǎn)化為氯化銨，然后將料液冷卻進(jìn)行電滲析處理。該分離裝置的膜面積為150*350mm，離子交換膜的交聯(lián)度為15％陰陽離子交換膜間隔排列20對。在操作過程中，調(diào)節(jié)初始直流電壓為30伏特，控制電流低于2.5A，濃水、脫鹽液、陰極水、陽極水的流量分別為0.15m3/h、0.15m3/h、0.06m3/h和0.06m3/h，溫度低于40℃。記下脫鹽罐和濃水罐中的電導(dǎo)率，隨著脫鹽的進(jìn)行，料液的電導(dǎo)率下降，濃水的電導(dǎo)率上升。最終脫鹽液的電導(dǎo)率與自來水的電導(dǎo)率相當(dāng)，約為250μs/cm，脫鹽率大于98％。收集脫鹽液，然后減壓濃縮，提取，結(jié)晶，得到黃色晶體，晶體用有機(jī)溶劑重結(jié)晶干燥得2，5-二(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)吡嗪白色粉末6770克。13CNMR(D2O)δ65.75(C4′和C4″)，74.03(C3′和C3″)，74.38(C1′和C1″)，76.38(C2′和C2″)，145.12(C3和C6)，158.20(C2和C5)。FAB-MS m/z321.1289(M+H)+，C12H21N2O8，即產(chǎn)物的分子式為C12H20N2O8。
綜上所述，本發(fā)明公開了一種利用電滲析技術(shù)從糖氨反應(yīng)液中除去銨鹽、氯化鈉等電解質(zhì)以分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，可以從反應(yīng)料液中分離除去銨鹽、氯化鈉等電解質(zhì)，或?qū)焙桶奉愇镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為銨鹽后除去，從而使得進(jìn)一步的分離純化變得簡單，較方便地實現(xiàn)多羥基烷基吡嗪類化合物的批量生產(chǎn)制備。使用本發(fā)明公開的方法，使得提取梅拉德反應(yīng)料液中多羥基烷基吡嗪類化合物的過程變得簡單、方便、有效、經(jīng)濟(jì)，得到的產(chǎn)物純度高，而且可以回收銨鹽等電解質(zhì)，減少廢水處理，保護(hù)環(huán)境，與傳統(tǒng)方法比較有明顯優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于在糖氨反應(yīng)液于2-60℃時，將反應(yīng)的混合物通過電滲析室進(jìn)行電滲析以脫除電解質(zhì)；電滲析使用的離子交換膜的交聯(lián)度為3-35％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于離子交換膜的交聯(lián)度為6-25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于電滲析裝置中單張離子交換膜的有效膜面積至少為0.005平方米，膜對的數(shù)目至少5對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于電滲析操作時糖氨反應(yīng)液的溫度為20-50℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于電滲析處理之前將糖氨反應(yīng)液先進(jìn)行納濾或超濾處理；或在電滲析處理之后將脫鹽的糖氨反應(yīng)液進(jìn)行納濾或超濾處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5任一項所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于反應(yīng)液經(jīng)上述處理后，經(jīng)濃縮、提取和結(jié)晶，以得到多羥基烷基吡嗪類純物質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5任一項所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于通過電滲析處理脫除的電解質(zhì)為糖類物質(zhì)和銨鹽反應(yīng)的反應(yīng)混合物中過量的銨鹽，或糖類物質(zhì)和氨水反應(yīng)產(chǎn)生的混合物經(jīng)酸溶液酸化以除去過量的氨而產(chǎn)生的銨鹽及酸化時加入的酸類物質(zhì)，或糖胺的鹽在堿性條件下反應(yīng)得到的反應(yīng)物中存在的電解質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5任一項所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于所述的糖氨反應(yīng)液中的糖是指己糖、戊糖、丁糖或是三碳糖；或上述幾種糖的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求5任一項所述的一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于分離提純的物質(zhì)為多羥基烷基吡嗪類化合物，包括2，5-二取代吡嗪或2，6-二取代吡嗪，具體如下2，6-二(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)吡嗪，2，5-二(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)吡嗪，2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-5-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪，2-(1′，2′，3′，4′-四羥基丁基)-6-(2″，3″，4″-三羥基丁基)-吡嗪，；2-(1′，2′，3′-三羥基丙基)-5-(2″，3″-二羥基丙基)吡嗪，2-(1′，2′，3-三羥基丙基)-6-(2″，3″-二羥基丙基)-吡嗪，2，6-二(1′，2′，3′-三羥基丙基)吡嗪，2，5-二(1′，2′，3′-三羥基丙基)吡嗪，2-(1′，2′-二羥基乙基)-6-(2″-羥基乙基)吡嗪，2-(1′，2′-二羥基乙基)-5-(2″-羥基乙基)吡嗪，2，6-二(1′，2′-二羥基乙基)吡嗪，2，5-二(1′，2′-二羥基乙基)吡嗪，2-羥甲基-5-甲基吡嗪，2-羥甲基-6-甲基吡嗪；2，5-二-羥甲基吡嗪，2，6-二-羥甲基吡嗪；或上述化合物的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從糖氨反應(yīng)液中分離提純多羥基烷基吡嗪類化合物的方法，其特征在于運用電滲析技術(shù)從糖氨反應(yīng)液中除去電解質(zhì)以提純多羥基烷基吡嗪類化合物。糖氨反應(yīng)液于2－60℃時，將反應(yīng)的混合物通過電滲析室進(jìn)行電滲析以脫除電解質(zhì)。此方法可以結(jié)合納濾或超濾處理技術(shù)；或進(jìn)一步經(jīng)濃縮、提取和結(jié)晶，以得到多羥基烷基吡嗪類純物質(zhì)。電滲析脫除的電解質(zhì)為糖類物質(zhì)和銨鹽反應(yīng)的反應(yīng)混合物中過量的銨鹽，或糖類物質(zhì)和氨水反應(yīng)產(chǎn)生的混合物經(jīng)酸溶液酸化以除去過量的氨而產(chǎn)生的銨鹽及酸化時加入的酸類物質(zhì)，或糖胺的鹽在堿性條件下反應(yīng)得到的反應(yīng)物中存在的電解質(zhì)。得到的多羥基烷基吡嗪類化合物為含羥基烷基取代基的2，5－二取代吡嗪或2，6－二取代吡嗪，如2，5－脫氧果糖嗪、2，5－果糖嗪、2，6－果糖嗪等等。
文檔編號C07D241/12GK1803779SQ20061003118
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者楊華武, 黎艷玲, 周宇, 譚新良, 劉建福, 陳雄, 趙瑜, 銀董紅 申請人:長沙卷煙廠