左旋海松酸的分离及其理化数据测试

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2019.06.008

生物质化学工程 ›› 2019, Vol. 53 ›› Issue (6): 45-50.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.06.008

左旋海松酸的分离及其理化数据测试

齐志文^1,²(),王成章^1,*(),蒋建新²

1. 中国林业科学研究院林产化学工业研究所; 生物质化学利用国家工程实验室; 国家林业和草原局林产化学工程重点实验室; 江苏省生物质能源与材料重点实验室, 江苏南京 210042
2. 北京林业大学材料科学与技术学院, 北京 100083

收稿日期:2018-05-15 出版日期:2019-11-30 发布日期:2019-12-10
通讯作者: 王成章 E-mail:angelkissgod@163.com;wangczlhs@sina.com
作者简介:齐志文(1989—),男,湖北襄阳人,博士生,从事天然产物化学研究; E-mail: angelkissgod@163.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(31570564);江苏省生物质能源与材料重点实验室基本科研业务费项目(JSBEM-S-201509)

Isolation and Physical-chemical Data Testing of Levopimaric Acid

Zhiwen QI^1,²(),Chengzhang WANG^1,*(),Jianxin JIANG²

1. Institute of Chemical Industry of Forest Products, CAF; National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization; Key Lab. of Chemical Engineering of Forest Products, National Forestry and Grassland Administration; Key Lab. of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province, Nanjing 210042, China
2. College of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China

Received:2018-05-15 Online:2019-11-30 Published:2019-12-10
Contact: Chengzhang WANG E-mail:angelkissgod@163.com;wangczlhs@sina.com
Supported by:
国家自然科学基金资助项目(31570564);江苏省生物质能源与材料重点实验室基本科研业务费项目(JSBEM-S-201509)

摘要/Abstract

摘要：

采用胺化法从松脂中分离左旋海松酸，然后利用超声波辅助左旋海松酸粗品重结晶进行纯化，通过单因素和正交试验优化左旋海松酸分离的工艺条件，得到的最佳工艺条件为：无水乙醇用量20 mL(1 g左旋海松酸)，结晶温度0 ℃，超声波频率为53 kHz，重结晶次数为2次，此条件下得到的左旋海松酸纯度达97%。超声波辅助左旋海松酸重结晶，大幅度缩短了晶体成核时间，5~6 h可得到晶型细小均匀分散的长方型片状透明晶体。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(¹H NMR, ¹³C NMR)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)表征了纯化后左旋海松酸的分子结构，依据氧弹量热法、TG-DSC法和基团贡献法分析得到左旋海松酸的标准摩尔生成焓(Δ_fH_m^?)-700.23 kJ/mol和熔化焓94.99 kJ/mol。

关键词: 左旋海松酸, 分离, 超声波, 焓变

Abstract:

Levopimaric acid was isolated from turpentine by amination method and ultrasonic assisted recrystallization, and its physical and chemical data were experimental measured. By single factor and orthogonal test, the optimum isolation conditions of levopimaric acid were as follows:ethanol concentration 100%, crystallization temperature 0 ℃, volume ratio of ethanol used for crystallization 20 : 1(mL : g), ultrasonic frequency was 53 kHz, 2 recrystallization times; purity of levopimaric acid was 97%. Ultrasonic assisted crystallization was used to shorten the nucleation time of the levopimaric acid crystal, and a fine-uniform rectangular transparent crystal was obtained after 5-6 h. The molecular structure of levopimaric acid was characterized by FT-IR, NMR(¹H NMR, ¹³C NMR) and GC-MS. According to the oxygen elastic calorimeter, TG-DSC and group contribution, the standard molar enthalpy(Δ_fH_m^?) and melting enthalpy of levopimaric acid were -700.23 and 94.99 kJ/mol, respectively.

Key words: levopimaric acid, isolation, ultrasonic, enthalpy change

中图分类号:

TQ35

齐志文,王成章,蒋建新. 左旋海松酸的分离及其理化数据测试[J]. 生物质化学工程, 2019, 53(6): 45-50.

Zhiwen QI,Chengzhang WANG,Jianxin JIANG. Isolation and Physical-chemical Data Testing of Levopimaric Acid[J]. Biomass Chemical Engineering, 2019, 53(6): 45-50.

图/表 6

图1

表1

图2

图3

表2

图4

参考文献 12

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编号 No.	A 结晶温度/℃ crystallization temperature	B 乙醇质量分数/% EtOH	C 乙醇用量/mL dosage of ethanol	D 超声波频率/kHz ultrasonic frequency	纯度/% purity
1	2	85	40	45	75.27
2	2	95	20	28	87.94
3	2	100	30	53	91.05
4	0	85	20	53	87.41
5	0	95	30	45	85.34
6	0	100	40	28	90.02
7	8	85	30	28	79.36
8	8	95	40	53	86.52
9	8	100	20	45	87.34
k₁	84.75	80.68	83.94	82.65
k₂	87.59	86.60	87.56	85.77
k₃	84.41	89.47	85.25	88.33
R	3.18	8.79	3.62	5.68

序号 No.	质量/mg mass	外部能量/J out energy	点火能量/J ignite energy	燃烧热量/J burn energy	C_V/ (J·K^-1)
1	910	50	70	42562	10500
2	927	50	70	43209	10500
3	930	50	70	43356	10500

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