CN103804125A - 虫白蜡压力还原法制备高级烷醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种虫白蜡压力还原法制备高级烷醇的方法,其特征在于以虫白蜡为原料,按还原剂∶虫白蜡:有机溶剂=1∶10~30:10~60的质量比,将还原剂、虫白蜡和有机溶剂在高压反应釜中加热至83~120℃,反应10~30min;反应产物按虫白蜡:水:有机溶剂:HCl=1:10~30:0~30:0.1~0.9的质量比,加入水、有机溶剂和HCl,45~96℃回流10~30min;抽出水相,在有机相中加水和盐酸溶液45~96℃回流10~30min,调节pH值至中性;抽出水相,蒸干有机相中的溶剂,冷却后的固体即为虫白蜡高级烷醇。本发明具有工艺简洁、易于操作、环境友好安全、反应在中、低压条件下进行、成本低、反应转化率高、产品质量好、适宜工业化应用等优点。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及一种虫白蜡制备高级烷醇混合物的方法,尤其是一种压力还原法制备高级烷醇混合物的方法。
背景技术
[0002] 虫白蜡(Insect wax)是我国特有的资源昆虫产品,是白蜡虫体表分泌的蜡质,其主要成分是二十六酸二十六酯,是提取以二十六醇为主的高级烷醇混合物的最佳原料。虫白蜡经皂化或还原可以转化为高级烷醇。
高级烷醇又称高级脂肪醇,是含有十二个碳原子以上的链状饱和一元醇。高级烷醇广泛存在于自然界中,但几乎不以天然游离的脂肪醇形式存在,而是以蜡酯的形式存在。国内外有关高级烷醇的研究集中在C22~C36混合醇的制备、分离及利用等技术领域。高级烷醇混合物中的二十二醇可用于抑制前列腺肿瘤;二十四醇可增强神经因子的机能;二十六醇具有神经保护和神经营养的作用;二十八醇是世界公认的抗疲劳物质,并具有降血脂和增强性功能等功效;三十醇是植物生长调节剂,具有促进植物生长的效果。目前由虫白蜡制备高级烷醇采用的方法有:(l)皂化法:将蜡在碱性条件下皂化分解并用钙盐沉淀去除脂肪酸盐后,再用溶剂萃取得到高级脂肪醇的混合物。该法工艺流程长,加上高级脂肪酸酯在水相中的溶解性和分散性比较差,所以得率较低,且产物纯度不高,由于该方法要用到大量的碱,不仅操作繁杂,而且还造成严重的环境污染等。(2) 酯交换法:将蜡进行醇解即酯交换反应,再根据反应产物的不同沸点,用真空蒸馏的方法,分离出不同的产物,从而得到高级脂肪醇的混合物的方法。该方法化学反应过程复杂,得到的反应产物种类较多,分离目的产品比较困难。(3)将蜡在酸性条件下进行水解,再经超临界流体浸出脂肪醇的方法。该方法中,因蜡的酸性水解是一个可逆反应,其平衡点又取决于水的比例和酯的性质,而蜡本身在水中的溶解度很小,因此,在酸性条件下,蜡很难分散到水中,所以水解这一步很难进行,得率较低。(4)先将蜡进行酶分解,之后再提取脂肪醇的方法。这种让蜡经脂肪酶或酯酶分解的方法,是一种很有前景的生物提取方法,可以在温和的条件下实现高级脂肪酸酯的水解,且脂肪酶最大的优势是它的选择性高,这包括位置选择性和脂肪酸酯的选择性,所以是今后发展的重要方向。但是目前由于分解蜡的酶不稳定,容易中毒失活,生产成本高,工艺条件不成熟,因此仍处于摸索性试验阶段,未得到产业化应用。
以上几种方法在制备高级烷醇方面均存在一些不足之处,但都是比较传统和常用的方法。张相年报道了以虫白蜡为原料、压力还原法制备高级烷醇的少量制备,反应过程以无水乙醚为溶剂,70-80℃,0.43 MPa的压力下反应2.5 h制得。乙醚易挥发,闪点低,有毒易燃,对人体有麻醉作用,生产中应该尽量避免使用;反应过程和后继处理时间较长,规模化生产中会显著增加成本和危险性。
本发明提供一种程序简洁、反应时间大大缩短、不用乙醚做溶剂的高级烷醇混合物的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简洁、易于操作、成本低、条件温和、环境友好、得率高的由虫白蜡制备高级烷醇混合物的方法。
本发明通过下列技术方案完成:一种常压还原法制备虫白蜡高级烷醇混合物的方法,其特征在于经过下列步骤:
A、按还原剂∶虫白蜡:有机溶剂=1∶10~30:10~60的质量比,将还原剂、虫白蜡和有机溶剂在高压反应釜中加热至83~120℃,反应10~30 min。
B、按虫白蜡:水:有机溶剂=1:10~30:0~30的质量比在反应混合物中加入水和有机溶剂,45~96 ℃回流10~30 min。
C、抽出水相,加入虫白蜡15~30倍质量的水和少量2 M的HCl溶液,45~96 ℃回流10~30 min;之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性。
D、抽出水相,蒸干有机相中的溶剂,冷却至常温,即得块状虫白蜡高级烷醇。
所述还原剂可以为Ranny-Ni、氢化铝锂;所述有机溶剂为甲醇、乙醇、氯仿、四氢呋喃等有机溶剂中的一种或几种。
本发明具有下列优点和效果:工艺简洁、易于操作、环境友好安全、反应在中、低压条件下进行、成本低、反应转化率高、产品质量好、适宜工业化应用等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、按氢化铝锂∶虫白蜡:四氢呋喃=1∶10:10的质量比,将1000 g虫白蜡和相应质量的氢化铝锂以及四氢呋喃在高压反应釜中加热至83 ℃,反应10 min。
B、按虫白蜡:水:有机溶剂=1:10:1的质量比在反应混合物中加入相应质量的水和四氢呋喃,45 ℃回流 30 min。
C、抽出水相,加入15 L水和2 M的HCl溶液1 L,45 ℃回流20 min;之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性。
D、抽出水相,蒸干有机相中的溶剂,冷却至常温,即得虫白蜡高级烷醇1005 g。
实施例2
A、按Ranny-Ni∶虫白蜡:甲醇=1∶18:60的质量比,将10 kg虫白蜡和相应质量的Ranny-Ni以及甲醇在高压反应釜中加热至90 ℃,反应20 min。
B、按虫白蜡:水:甲醇=1:20:10的质量比在反应混合物中加入相应质量的水和甲醇,50 ℃回流 20 min。
C、抽出水相,加入50 L水和2 M的HCl溶液20 L,50 ℃回流30 min;之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性。
D、抽出水相,蒸干有机相中的溶剂,冷却至常温,即得虫白蜡高级烷醇10.3 kg。
实施例3
A、按氢化铝锂∶虫白蜡:氯仿=1∶25:50的质量比,将20 kg虫白蜡和相应质量的氢化铝锂以及氯仿在高压反应釜中加热至110 ℃,反应10 min。
B、按虫白蜡:水:氯仿=1:30:20的质量比在反应混合物中加入相应质量的水和氯仿,45 ℃回流 30 min。
C、抽出水相,加入100 L水和2 M的HCl溶液50 L,45 ℃回流20 min;之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性。
D、抽出水相,蒸干有机相中的溶剂,冷却至常温,即得虫白蜡高级烷醇20.4 kg。
Claims (4)
1.一种虫白蜡压力还原法制备高级烷醇的方法,所述高级烷醇是指含有12个碳原子以上的链状脂肪醇,其特征在于以虫白蜡为原料,经过以下步骤:
A、按还原剂∶虫白蜡:有机溶剂=1∶10~30:10~60的质量比,将还原剂、虫白蜡和有机溶剂在高压反应釜中加热至83~120℃,反应10~30 min;
B、按虫白蜡:水:有机溶剂=1:10~30:0~30的质量比在反应混合物中加入水和有机溶剂,45~96 ℃回流10~30 min;
C、抽出水相,加入虫白蜡15~30倍质量的水和少量2 M的HCl溶液,45~96 ℃回流10~30 min;之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性;
D、抽出水相,蒸干有机相中的溶剂,冷却至常温,即得块状虫白蜡高级烷醇。
2.根据权利要求1所述的虫白蜡压力还原法制备高级烷醇的方法,所述还原剂为Ranny-Ni、氢化铝锂等还原剂。
3. 根据权利要求1所述的虫白蜡压力还原法制备高级烷醇的方法,步骤B所述水为自来水、饮用水、蒸馏水。
4.根据权利要求1所述的虫白蜡压力还原法制备高级烷醇的方法,步骤B所述有机溶剂为甲醇、乙醇、氯仿、四氢呋喃等有机溶剂中的一种或几种。
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