CN103102269A - 高纯度乳酸丁酯的制备方法 - Google Patents
高纯度乳酸丁酯的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103102269A CN103102269A CN2013100596960A CN201310059696A CN103102269A CN 103102269 A CN103102269 A CN 103102269A CN 2013100596960 A CN2013100596960 A CN 2013100596960A CN 201310059696 A CN201310059696 A CN 201310059696A CN 103102269 A CN103102269 A CN 103102269A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lactic acid
- esterification
- preparation
- butyl ester
- acid butyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述方法是以工业乳酸和正丁醇为原料，以苯作带水剂，在催化剂存在的条件下进行酯化反应，然后进行减压蒸馏，精制而成；其中，所述催化剂为硫酸氢钾和三氯化铁复合催化剂，或者为对甲苯磺酸和硫酸氢钠复合催化剂。本发明缩短了酯化反应时间，提高了乳酸丁酯的收率，简化精制操作，易于实现工业化。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯度乳酸丁酯的制备方法。属于石油化工领域。
背景技术
乳酸丁酯化学名称为alpha-羟基丙酸丁酯，是由类似于糖的碳水化合物发酵生产的乳酸和丁醇酯化而成的乳酸的丁酯衍生物，外观为无色透明液体，呈甜奶油香气和牛奶香味，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、酯类等大多数有机溶剂相溶，与水混溶时有部分水解，无毒、溶解性好，在自然界可完全生物降解。
乳酸丁酯在化工、医药、食品等行业具有广泛的用途。溶剂级乳酸丁酯是优质的绿色环保型高沸点溶剂，用于天然树脂、合成树脂、香料、油漆、印刷油墨、干洗液、粘结剂。特殊规格DL平衡型环保溶剂应用于电子、涂料、油墨等领域。独特的高纯度及低金属含量满足了半导体工业对高质量的要求。作为一种安全的有机溶解剂可用于感光材料的清洗。随着社会环保意识的整体提高，人们对生存环境的要求越来越高，而大多数溶剂均为有毒溶剂，乳酸丁酯作为绿色环保型溶剂具有良好的市场应用前景。
中国专利CN102030644公开了乳酸丁酯的制备方法，此专利采用乳酸和正丁醇为原料，以硫酸负载活性白土为催化剂，其缺点是：硫酸酸性太高，后处理复杂，带来污染多。中国专利CN1450046公开了一种高收率、高光学纯度的L-乳酸丁酯合成方法，此专利采用乳酸和正丁醇为原料，以浓硫酸为催化剂，后处理用无水碳酸钠中和硫酸，其缺点是：采用传统的中和、水洗工艺，废水的排放多，污染严重。中国专利CN101914021公开了二步法生产高含量和高光学纯度乳酸丁酯的方法，此专利先用乳酸为原料合成丙交酯，再用精制所得丙交酯和正丁醇为原料合成乳酸丁酯，其缺点是：工艺复杂，收率低、酯化反应时间长、不利于工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高纯度乳酸丁酯的制备方法。本发明方法优点是酯化反应时间短、乳酸转化率高，乳酸丁酯纯度高，简化精制操作，易于实现工业化。
本发明的目的是这样实现的：
一种高纯度乳酸丁酯的制备方法，所述方法是以工业乳酸和正丁醇为原料，正丁醇和乳酸的摩尔比为1~4。加入所需量的催化剂，催化剂的加入量为乳酸质量的5％~0.05％。苯作带水剂。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为91kPa ~ 20kPa，酯化反应时间为1~3小时，酯化反应温度为60~140℃。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为30kPa ~ 500Pa，蒸馏温度为50~140℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
上述方案中催化剂为硫酸氢钾和三氯化铁复合催化剂，或者为对甲苯磺酸和硫酸氢钠复合催化剂，复合催化剂中各组分按摩尔比1:1配制。催化剂的加入量为乳酸质量的5％~0.05％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用复合催化剂和减压酯化反应塔装置，提高了乳酸转化率。简便合理的后处理精制工艺流程，较传统的中和、水洗工艺，避免了废水的产生，缩短了酯化反应时间，提高了乳酸丁酯的收率，简化精制操作，易于实现工业化。
具体实施方式
实施例1
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇445g、苯185g。加入自制硫酸氢钾和三氯化铁复合催化剂2.50g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为55kPa，酯化反应时间为3小时，酯化反应温度为110℃。乳酸转化率为96％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为10kPa，蒸馏温度130℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
实施例2
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇390g、苯170g。加入自制对甲苯磺酸和硫酸氢钠复合催化剂2.35g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为40kPa，酯化反应时间为2小时，酯化反应温度为120℃。乳酸转化率为94％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为10kPa，蒸馏温度130℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
对比例1
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇167g、苯100g。加入硫酸氢钾3.27g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为40kPa，酯化反应时间为4小时，酯化反应温度为110℃。乳酸转化率为86％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为500Pa，蒸馏温度110℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
对比例2
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇278g、苯135g。加入三氯化铁6.55g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为50kPa，酯化反应时间为5小时，酯化反应温度为125℃。乳酸转化率为90％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为30kPa，蒸馏温度140℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
对比例3
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇111g、苯85g。加入氧化锌5.16g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为20kPa，酯化反应时间为8小时，酯化反应温度为120℃。乳酸转化率为76％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为10kPa，蒸馏温度120℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
对比例4
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇335g、苯150g。加入四氯化锡3.58g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为80kPa，酯化反应时间为6小时，酯化反应温度为130℃。乳酸转化率为87％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为30kPa，蒸馏温度140℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
对比例5
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇390g、苯170g。加入对甲苯磺酸2.04g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为60kPa，酯化反应时间为4小时，酯化反应温度为110℃。乳酸转化率为86％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为500Pa，蒸馏温度120℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
对比例6
在烧瓶中加入工业乳酸169g、正丁醇445g、苯185g。加入对硫酸氢钠3.16g。在酯化塔中进行酯化反应，酯化反应装置系统的真空度为30kPa，酯化反应时间为4小时，酯化反应温度为120℃。乳酸转化率为89％。对所得反应液进行减压蒸馏操作。蒸馏系统的真空度为20kPa，蒸馏温度140℃。对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可分离出纯度为99.9％的高纯度乳酸丁酯。
从实施例和对比例中的数据可以看出，本发明实施例采用复合催化剂的时，其乳酸转化率达94%以上，而对比例采用单一催化剂时，乳酸转化率均在90%以下；另外，采用本发明实施例中的酯化反应时间为3小时以内，而对比例中的反应时间为4-8小时；从此可以看出，本发明的乳酸转化率高、反应时间短、能耗低。
Claims (7)
1.一种高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述方法是以工业乳酸和正丁醇为原料，以苯作带水剂，在催化剂存在的条件下进行酯化反应，然后进行减压蒸馏，精制而成；其中，所述催化剂为硫酸氢钾和三氯化铁复合催化剂，或者为对甲苯磺酸和硫酸氢钠复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述复合催化剂中各组分按摩尔比1:1配制。
3.根据权利要求1所述的高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：催化剂的加入量为乳酸质量的5％~0.05％ 。
4.根据权利要求1所述的高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：正丁醇和乳酸的摩尔比为1~4：1。
5.根据权利要求1所述的高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述酯化反应在酯化反应装置系统中进行，所述酯化反应装置系统的真空度为91kPa ~ 20kPa。
6.根据权利要求5所述的高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述酯化反应时间为1~3小时，酯化反应温度为60~140℃。
7.根据权利要求1所述的高纯度乳酸丁酯的制备方法，其特征在于：酯化反应完成后，对所得反应液进行减压蒸馏操作，蒸馏系统的真空度为30kPa ~ 500Pa，蒸馏温度为50~140℃；对蒸馏所得馏分进行精馏操作，即可。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310059696.0A CN103102269B (zh) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | 高纯度乳酸丁酯的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310059696.0A CN103102269B (zh) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | 高纯度乳酸丁酯的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103102269A true CN103102269A (zh) | 2013-05-15 |
| CN103102269B CN103102269B (zh) | 2015-12-23 |
Family
ID=48310504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310059696.0A Active CN103102269B (zh) | 2013-02-26 | 2013-02-26 | 高纯度乳酸丁酯的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103102269B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104087337A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 高酸价燃油复合催化酯化脱酸的方法 |
| CN106187757A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 盐城华德（郸城）生物工程有限公司 | 一种乳酸丁酯酯化工艺 |
| CN107954867A (zh) * | 2017-07-03 | 2018-04-24 | 湖北华恒达化工有限公司 | 一种高纯度乳酸丁酯的合成方法 |
| CN108727186A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-02 | 郑州轻工业学院 | 一种乳酸甘油酯的合成及纯化方法 |
| CN109843848A (zh) * | 2016-10-12 | 2019-06-04 | 巴斯夫欧洲公司 | 制备羟烷基羧酸酯的方法 |
| CN111018703A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 上海浦杰香料有限公司 | 乙酸薄荷酯的制备方法及生产工艺系统 |
| CN111072472A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-28 | 滨州市华康梦之缘生物科技有限公司 | 一种乳酸制备乳酸酯的合成工艺 |
-
2013
- 2013-02-26 CN CN201310059696.0A patent/CN103102269B/zh active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘美艳，俞善信: "乳酸正丁酯合成中催化剂的研究进展", 《化工文摘》, no. 6, 31 December 2007 (2007-12-31), pages 51 - 56 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104087337A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 高酸价燃油复合催化酯化脱酸的方法 |
| CN104087337B (zh) * | 2014-07-10 | 2016-02-03 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 高酸价燃油复合催化酯化脱酸的方法 |
| CN106187757A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 盐城华德（郸城）生物工程有限公司 | 一种乳酸丁酯酯化工艺 |
| CN109843848A (zh) * | 2016-10-12 | 2019-06-04 | 巴斯夫欧洲公司 | 制备羟烷基羧酸酯的方法 |
| CN109843848B (zh) * | 2016-10-12 | 2023-02-28 | 巴斯夫欧洲公司 | 制备羟烷基羧酸酯的方法 |
| CN107954867A (zh) * | 2017-07-03 | 2018-04-24 | 湖北华恒达化工有限公司 | 一种高纯度乳酸丁酯的合成方法 |
| CN108727186A (zh) * | 2018-06-30 | 2018-11-02 | 郑州轻工业学院 | 一种乳酸甘油酯的合成及纯化方法 |
| CN111018703A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 上海浦杰香料有限公司 | 乙酸薄荷酯的制备方法及生产工艺系统 |
| CN111072472A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-28 | 滨州市华康梦之缘生物科技有限公司 | 一种乳酸制备乳酸酯的合成工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103102269B (zh) | 2015-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103102269B (zh) | 高纯度乳酸丁酯的制备方法 | |
| CN111606875B (zh) | 一种竹生物质制备呋喃二甲酸单体的方法 | |
| CN105153019A (zh) | 一种2-吡啶甲醇及其合成方法 | |
| CN107337592B (zh) | 利用β-甲基戊二酸单甲酯合成麝香酮的方法 | |
| CN106400564B (zh) | 一种直接氧化木粉中木质素制备高附加值产品和纤维素的方法 | |
| CN108047175A (zh) | 一种呋喃酮的合成方法 | |
| CN110483268A (zh) | 一种杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法 | |
| CN101838198A (zh) | 一种羧酸酯的制备方法 | |
| CN103664597A (zh) | 一种己二酸(2-丙基庚)酯的新合成工艺 | |
| CN106928168A (zh) | 一种在温和条件下将葡萄糖转化为5‑羟甲基糠醛的方法 | |
| CN102850304B (zh) | 一种复合钙钛矿一步水解木聚糖制备糠醛的方法 | |
| CN107253904A (zh) | 一种木质素降解的方法 | |
| Rahimizadeh et al. | Preyssler-type heteropoly acid: a new, mild and efficient catalyst for protection of carbonyl compounds | |
| CN114605366B (zh) | 一种连续流制备羟丙基吡喃三醇的合成方法及合成系统 | |
| CN102992989A (zh) | 一种β-甲萘醌的合成方法 | |
| CN101434539A (zh) | 乙酸苄酯的制造方法 | |
| CN107602516B (zh) | 氨基酸类离子液体催化合成δ-环戊内酯的方法 | |
| CN109280001A (zh) | 一种2,5-二甲基苯酚的环保制备方法 | |
| CN103691479A (zh) | 一种复合催化剂的制备方法及应用 | |
| CN106083540A (zh) | 一种利用相转移催化剂制备天然苯甲醛的方法 | |
| CN108863776A (zh) | 一种定向催化氧化木质素制备芳香酸酯、脂肪酸酯的方法 | |
| CN105272837A (zh) | 一种制取菲醌的方法 | |
| CN103288628A (zh) | 柠檬酸过氧化氢氧化制备1,3-丙酮二羧酸二酯及其中间体的方法 | |
| CN105646144A (zh) | 一种1，2-脂肪二醇的制备方法 | |
| CN103374081A (zh) | 一种制备高粘度高脱乙酰度壳聚糖的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |