本发明属于化学合成领域，具体涉及一种合成维生素C钠的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将维生素C配制成溶液后通过钠型阳离子交换树脂，收集交换液与洗脱液；(2)将所述交换液与洗脱液合并，经减压浓缩后加入醇冷却结晶。本发明采用钠型阳离子交换树脂代替碳酸氢钠或碳酸钠等碱性试剂，避免了维生素C与碱性试剂接触，减缓了维生素C氧化程度，提高了产品质量，所得产品符合2015版中国药典二部，树脂再生过程中产生的少量氢氧化钠稀溶液可用于配制氢氧化钠再生液，不产生其他工业废水，能达到清洁生产要求，本发明通过对料液进一步浓缩还能降低醇类使用量，提高产品收率，使产品晶体完整，并降低生产成本。
1.一种合成维生素C钠的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将维生素C配制成浓度(w/v)为20％‑30％的维生素C溶液后通过钠型阳离子交换树脂，收集交换液与洗脱液；所述钠型阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂；
(2)将所述交换液与洗脱液合并，经减压浓缩至维生素C钠浓度(w/v)为45％‑65％后加入醇，冷却结晶。
2.根据权利要求1所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述步骤(1)中维生素C溶液浓度(w/v)为25％‑30％。
3.根据权利要求1所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述钠型阳离子交换树脂为001×7型、001×8型、D001、D011中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述钠型阳离子交换树脂为001×7型、001×8型或D001阳离子交换树脂。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，减压浓缩至维生素C钠浓度(w/v)为60％‑65％。
6.根据权利要求1‑4任一项所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加入的醇为甲醇、乙醇或异丙醇中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加入的醇为甲醇或乙醇。
8.根据权利要求1‑4或7所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加入的醇的体积为减压浓缩后的维生素C钠溶液体积的0.5‑2倍。
9.根据权利要求5所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加入的醇的体积为减压浓缩后的维生素C钠溶液体积的0.5‑2倍。
10.根据权利要求1‑4、7或9任一项所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，步骤(2)所述结晶的温度为‑5至0℃。
11.根据权利要求10所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，步骤(2)所述结晶的温度为‑5至‑4℃。
12.根据权利要求1‑4、7、9或11任一项所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，所述钠型阳离子交换树脂饱和后可用氢氧化钠溶液再生而循环使用。
13.根据权利要求1‑4、7、9或11任一项所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，还包括对树脂的预处理步骤：将所述钠型阳离子交换树脂装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为7.5～8.5为止。
14.根据权利要求5所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，还包括对树脂的预处理步骤：将所述钠型阳离子交换树脂装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速
1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为7.5～8.5为止。
15.根据权利要求8所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，还包括对树脂的预处理步骤：将所述钠型阳离子交换树脂装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速
1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为7.5～8.5为止。
16.根据权利要求10所述的合成维生素C钠的方法，其特征在于，还包括对树脂的预处理步骤：将所述钠型阳离子交换树脂装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为7.5～8.5为止。
一种合成维生素C钠的方法
技术领域
[0001] 本发明属于化学合成领域，具体涉及一种合成维生素C钠的方法。
背景技术
[0002] 维生素C钠的分子式及分子量为：C6H7NaO6＝198.11。其结构式为:
[0003]
[0004] 维生素C钠作为维生素C重要的盐类衍生物，作用与维生素C基本相同，可用于维生素C的补充，但由于是钠盐，所以性质更稳定，同时不再有维生素C的强酸性，可以与多种药物同时服用，更优于维生素C。可用于清凉饮料、奶制品及火腿腊肠等食品中，能保持肉类的血色和新鲜度而没有亚硝酸钠的毒副作用，是优良的食品的抗氧化剂及营养强化剂。
[0005] 目前工业上大多采用维生素C与碳酸氢钠或碳酸钠等碱性试剂中和反应后加醇结晶的方法生产维生素C钠，由于维生素C具有烯二醇羟基，在碱性环境中极易被氧化变色发黄，导致成品外观不好，且在生产过程中有大量二氧化碳气泡产生，同时在结晶时需要使用大量醇类，导致生产成本较高，所以寻找一种温和高效的合成方法成为生产维生素C钠的新方向，同时要降低醇类使用量，降低生产成本。
发明内容
[0006] 针对本领域理论研究和生产实际的不足，本发明的目的是提出一种合成维生素C钠的新方法。
[0007] 实现本发明目的的技术方案为：
[0008] 一种合成维生素C钠的方法，包括以下步骤：
[0009] (1)将维生素C配制成维生素C溶液后通过钠型阳离子交换树脂，收集交换液与洗脱液；
[0010] (2)将所述交换液与洗脱液合并，经减压浓缩后加入醇，冷却结晶。
[0011] 具体而言，本发明的方法包括以下优选的技术方案：
[0012] 优选地，所述维生素C溶液的浓度(w/v)为20％‑30％，优选25％‑30％，该浓度下，所述维生素C溶液能够较好地平衡后续浓缩量/时间与维生素C遭受的热破坏，保持节能高效。
[0013] 优选地，所述钠型阳离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂(收集的交换液与洗脱液pH大于6)；优选为001×7型、001×8型、D001、D011中的一种或几种，更优选为001×7型、001×8型或D001阳离子交换树脂。上述强酸型离子交换剂的优势在于与维生素C交换迅速且完全，能够缩短走柱时间并能提高产品含量。
[0014] 本发明所述的方法，还包括对树脂的预处理步骤，优选为：将钠型阳离子交换树脂装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为7.5～8.5，即8左右为止。通过上述此预处理方法能保证所选树脂完全转化为钠型，能够进一步提高树脂交换量，减少树脂柱再生次数，提高单次料液走柱量，间接提高产品收率。
[0015] 优选地，本发明所述的方法，控制步骤(1)收集的交换液与洗脱液的pH范围在6‑9之间为宜，以保障交换的效率及效果。
[0016] 优选地，所述步骤(2)中，减压浓缩至维生素C钠溶度(w/v)为45％‑65％，优选为60‑65％。
[0017] 由于结晶母液的过饱和度与晶核生成速率和晶体生长速率都有关系，因而对结晶产品的粒度及其分布有重要影响。在工业结晶器内，过饱和度通常控制在介稳区内，此时结晶器具有较高的生产能力，又可得到一定大小的晶体产品，使结晶完整。
[0018] 上述“减压浓缩”的具体条件，可采用本领域的常规技术手段，本发明对此不作特别限定。
[0019] 优选地，所述步骤(2)中，加入的醇为甲醇、乙醇或异丙醇一种或几种，优选为甲醇、乙醇。
[0020] 上述醇的加入量以按照浓缩液体积的0.5‑2倍加入为宜，优选1倍。
[0021] 经实验发现，在同等条件下，母液体积与醇体积比为1:1时，结晶收率与醇使用量达到最佳平衡，进一步增加结晶醇类使用量，虽能提高产品收率，但是醇类耗用量更大，得不偿失。
[0022] 优选地，步骤(2)所述结晶操作为：在‑5至0℃下结晶，优选为‑5至‑4℃。
[0023] 本发明所述的方法，优选地钠型阳离子交换树脂饱和后用氢氧化钠溶液再生而循环使用。
[0024] 本发明的有益效果在于：
[0025] 本发明提出的方法，①采用维生素C溶液通过钠型强酸性阳离子交换树脂，避免了维生素C直接与碱性试剂接触，减缓了维生素C氧化变色，提高了产品质量；②维生素C经过钠型强酸性阳离子交换树脂变为维生素C钠后溶解度增大，所得交换液与洗脱液经减压浓缩至接近饱和，有利于后续结晶操作，提高产品收率，并能大大降低醇类使用量，降低生产成本；③结晶所得母液可进行醇类回收，回收液循环套用，能进一步降低醇类使用量。
[0026] 本发明采用钠型强酸性阳离子交换树脂代替碳酸氢钠或碳酸钠等碱性试剂，树脂饱和后可采用氢氧化钠溶液进行再生而循环使用，树脂再生过程中产生的少量氢氧化钠稀溶液可用于配制氢氧化钠再生液，不产生其他工业废水，能达到清洁生产要求，所得维生素C钠符合2015版中国药典二部。此外，本发明通过对离子交换柱类型的选择及交换条件参数等的优化，进一步保障了产物的质量与收率，并在效率、成本和环保方面实现了理想的兼顾与保障。
具体实施方式
[0027] 以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。
[0028] 在实施例中，如无特别说明，所采用的方法均为本领域的常规手段。
[0029] 以下实施例中所用树脂在使用前都包括如下预处理：称取特定型号的树脂(如001×7型阳离子交换树脂)200g装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为8左右为止，即得。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例提供了一种合成维生素C钠的方法，具体如下：
[0032] 1、称取001×7型阳离子交换树脂200g,装入树脂柱中，用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速1.5BV/h，用量2‑3BV，浸泡1小时后，用纯水冲洗至出水pH为8左右为止；
[0033] 2、称取维生素C100.0g加纯水配制浓度(w/v)为25％的溶液，通过001×7型阳离子交换树脂交换后，收集pH 6‑9的交换液与洗脱液；
[0034] 3、减压浓缩上述交换液与洗脱液至维生素C钠浓度(w/v)为63％，加入等体积甲醇后，冷却至‑4℃结晶，维持1小时，抽滤，母液减压浓缩回收甲醇；
[0035] 4、经真空干燥后得到维生素C钠白色针状结晶109.0g，其中结晶粒度小于60目的质量分数为50.3％，结晶粒度小于100目的质量分数91.1％，含量99.5％，比旋度+105°，摩尔收率为96.90％，鉴别与检查项目均符合2015版中国药典二部。
[0036] 此外，本实施例所用树脂交换饱和后，可采用1mol/L氢氧化钠溶液通过树脂柱，流速1BV/h，用量2‑3BV，再用纯水冲洗至出水pH为8左右，待循环使用。
[0037] 实施例2
[0038] 实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
[0039] 步骤(1)中，阳离子交换树脂为D001；
[0040] 步骤(2)中，减压浓缩至维生素C钠溶度(w/v)为60％；
[0041] 步骤(2)中，结晶时加入的甲醇为实施例1中的回收液，补加少量95％甲醇至浓缩液体积与甲醇体积相等；
[0042] 得到维生素C钠白色针状结晶108.8g,其中结晶粒度小于60目的质量分数为48.3％，结晶粒度小于100目的质量分数86.6％，含量99.7％，比旋度+106°，摩尔收率为
96.72％。
[0043] 本实施例结晶时使用甲醇为实施例1中回收甲醇，通过补加少量纯甲醇，产品收率和质量依然较好，可进一步降低醇的使用量，降低生产成本，更加适合工业化生产。
[0044] 实施例3
[0045] 实施例3与实施例1基本相同，其不同之处在于：
[0046] 步骤(1)中，阳离子交换树脂为001×8；
[0047] 步骤(2)中，结晶时按照浓缩液体积的1.5倍加入异丙醇；
[0048] 得到维生素C钠白色针状结晶109.5g,其中结晶粒度小于60目的质量分数为49.1％，结晶粒度小于100目的质量分数88.5％，含量99.6％，比旋度+105°，摩尔收率为
97.34％。
[0049] 本实施例中，虽然收率较实施例1高一点，但是醇的使用量大，且单位异丙醇比甲醇贵很多，增加了生产成本。
[0050] 通过以上实施例可以看出，本发明方法可以得到符合2015版中国药典二部的维生素C钠产品，不需使用碳酸氢钠或碳酸钠等碱性试剂，提高了产品质量并大大降低了醇类使用量。
[0051] 对比例1
[0052] 本对比例提供了另一种以维生素C溶液与001×7型阳离子交换树脂制备维生素C钠的方法，与实施例1相比，区别点仅在于：维生素C的配制浓度(w/v)为10％。
[0053] 本对比例所制得的维生素C钠为微黄色结晶107.1g，含量99.1％，比旋度104°，摩尔收率为95.21％，但晶体色泽明显不及实施例1所得维生素C钠。
[0054] 对比例2
[0055] 本对比例提供了另一种以维生素C溶液与001×7型阳离子交换树脂制备维生素C钠的方法，与实施例1相比，区别点仅在于：交换液与洗脱液减压浓缩至维生素C钠浓度(w/v)35％。
[0056] 本对比例所制得的维生素C钠为白色针状结晶100.3g，含量99.3％，比旋度105°，摩尔收率为89.16％。
[0057] 对比例3
[0058] 本对比例提供了另一种以维生素C溶液与001×7型阳离子交换树脂制备维生素C钠的方法，与实施例1相比，区别点仅在于：所采用的阳离子交换树脂为弱酸性阳离子交换树脂D113。
[0059] 本对比例所制得的维生素C钠为白色针状结晶108.8g，含量98.5％，比旋度102°，摩尔收率为96.72％，(补充说明：含量低于99％则不符合2015版药典的含量要求了)。
[0060] 虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
