论文部分内容阅读
植物甾醇的结构类似于胆固醇的甾核结构,通过竞争抑制,以此降低人体血液中总胆固醇的含量,起到降低患心血管疾病的效果。植物甾醇广泛应用在制药、保健品和化妆品等领域。深共熔溶剂在有机催化上性能出众,产率较高,和有机物形成双相系统,易于后续产品分离,是当前的研究热点。本文首次将深共熔溶剂引入到脂肪酸豆甾醇酯的酯交换反应中去,并结合酯化和酯交换两种方法探索了一种更为系统全面的脂肪酸豆甾醇酯合成方法。因此,为了进一步研究植物甾醇酯化和酯交换反应规律,选取油酸和豆甾醇为模型底物进行酯化反应条件的优化;同时选择月桂酸乙烯酯和豆甾醇为模型底物进行酯交换反应的研究,以期探索出的脂肪酸植物甾醇酯高效合成途径。本文具体研究内容和结果如下:(1)通过研究11种深共熔溶剂催化植物甾醇酯酯化及酯交换合成的催化效率,筛选出深共熔溶剂ChCl·2SnCl2作为植物甾醇酯化学法(酯化、酯交换)合成的最佳催化剂。(2)在深共熔溶剂ChCl·2SnCl2催化油酸和豆甾醇的实验中,油酸豆甾醇酯的产率随着深共熔溶剂的添加量的增加先增后降;增加油酸:甾醇摩尔比,促进反应产物生成;当反应温度低于130℃时,随着温度增加,产物产率显著增加,继续升温,产率不再增加;在反应5 h内,反应趋于热力学反应平衡。通过响应面对油酸豆甾醇酯合成工艺进行优化:在深共熔溶剂的用量9.4%,醇酸摩尔比1:3,反应温度132℃,反应时间5.4 h的条件下,产率最高可达81.5%。(3)月桂酸乙烯酯和豆甾醇的酯交换反应中,深共熔溶剂催化剂用量为7.5%,甾醇:油酸摩尔比为醇酸摩尔比1:2,反应温度140℃,反应时间5 h的条件下,产率达到了78.3%。(4)将优化后的反应条件应用于不同脂肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、共轭亚油酸、α-亚麻酸)的酯化过程以及和脂肪酸乙烯酯(月桂酸乙烯酯、肉豆蔻酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯)的酯交换反应。在相同反应条件下,脂肪酸碳链越长,不饱和度越高,酯化反应和酯交换反应催化效果越低。(5)采用硅胶柱层析分离、TLC、FT-IR、NMR、质谱对产物植物甾醇酯结构进行了鉴定。通过对甾醇和甾醇酯的物化性质的比较,甾醇成酯后,甾醇酯的油溶性优于甾醇,提高了约20~30倍。合成植物甾醇酯的酸价及过氧化值符合我国允许植物甾醇酯添加标准。