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没食子酸乙酯固液相平衡及结晶过程研究

李栋

没食子酸乙酯固液相平衡及结晶过程研究

李栋1
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  • 1. 郑州大学
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摘要

没食子酸乙酯具有抗癌、抗肿瘤、抗菌、抗氧化、止泻等生物活性,是重要的医药中间体,具有较好的应用前景,广泛应用于食品及制药行业。结晶过程的研究对物质在药物方面的开发和利用具有重要价值。目前,国内外缺乏没食子酸乙酯结晶方面的研究,基于此,本文开展没食子酸乙酯在固液相平衡、介稳区及结晶工艺优化3方面的研究,为工程设计及理论研究提供基础数据。 选取动态法结合激光检测装置,测定在常压下、298.05-323.50K温度范围内,没食子酸乙酯在水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇6种一元溶剂内的溶解度。结果表明,溶解度均随温度的升高而增大,且在高温区增加趋势更快,在6种一元溶剂中的溶解度能力顺序为:甲醇>乙醇>异丙醇>正丙醇>正丁醇>水;同样测定了没食子酸乙酯在不同质量分数下甲醇+水、乙醇+水共12种二元溶剂体系内的溶解度,发现随着醇含量的增加,没食子酸乙酯的溶解度呈上升趋势。通过简化的Apelblat方程、理想模型和λh方程对没食子酸乙酯在所选溶剂中的溶解度数据进行关联,发现简化的Apelblat方程拟合效果最佳。此外,采用Van''tHoff方程计算相关的热力学参数,结果表明,在所选溶剂中,没食子酸乙酯的溶解是一个熵增加、焓驱动的吸热过程。 分别测定没食子酸乙酯在甲醇、乙醇中的超溶解度数据,考察温度、搅拌速率和降温速率对介稳区宽度的影响。结果表明,温度降低、降温速率增大和搅拌速率减小都会导致相应的介稳区宽度变宽。通过优化得到结晶过程介稳区较宽的条件为:降温速率12℃·h-1,搅拌速率300r·min-1,在甲醇及乙醇介稳区宽度分别为3.00-10.0℃、5.60-12.9℃。使用Nyvlt方程分析介稳区与降温速率之间的关系,发现在不同饱和温度下,没食子酸乙酯在甲醇、乙醇中的表观成核级数分别在1.2-1.7、1.0-2.2范围内波动,未表现出温度相关性。 采用单因素法考察不同条件对没食子酸乙酯结晶产品的粒度分布和形貌的影响,优化冷却结晶的工艺,得出没食子酸乙酯在乙醇中较适宜的条件为:溶液初始浓度0.49g·mL-1、晶种添加量5%、养晶时间36h、终点温度10℃。通过SEM和XRD对原料及结晶产品进行表征,发现出峰位置相同,结晶后晶体的粒径增大且晶型更加均匀。

关键词

没食子酸乙酯/溶解度/介稳区宽度/结晶过程/固液相平衡

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授予学位

硕士

学科专业

材料与化工

导师

王留成

学位年度

2023

学位授予单位

郑州大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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