CN103804131A

CN103804131A - 甘蔗蜡压力还原法制备高级烷醇的方法

Info

Publication number: CN103804131A
Application number: CN201210439071.2A
Authority: CN
Inventors: 张重权; 段琼芬; 王有琼; 马李一; 陈晓鸣; 张弘; 石雷; 陈智勇
Original assignee: Research Institute of Resource Insects of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Resource Insects of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明提供一种甘蔗蜡压力还原法制备高级烷醇的方法，其特征在于以甘蔗蜡为原料，按还原剂∶甘蔗蜡：有机溶剂＝1∶10～30：10～60的质量比，将还原剂、甘蔗蜡和有机溶剂在高压反应釜中加热至83～120℃，反应10～30min；反应产物按甘蔗蜡：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，冷却后的固体即为甘蔗蜡高级烷醇。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

甘蔗蜡压力还原法制备高级烷醇的方法

技术领域

本发明涉及一种甘蔗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] 甘蔗蜡简称蔗蜡(sugar cane wax)，是粘附于甘蔗表皮上的一种蜡质，一般从蔗糖厂的下脚滤泥中提取而来。纯甘蔗蜡为白色，但工业品多数为黄色至棕绿色、质硬而脆的固体。甘蔗蜡的主要成份与其它天然蜡质相似，为长链脂肪酸与长链脂肪醇结合而成的高级脂肪酯的混合物，是制备高级烷醇的良好原料。

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。目前由甘蔗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。以甘蔗蜡为原料经还原法制备高级烷醇混合物到目前还未见报道。

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、得率高的由甘蔗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甘蔗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∶甘蔗蜡：有机溶剂＝1∶10～30：10～60的质量比，将还原剂、甘蔗蜡和有机溶剂在高压反应釜中加热至83～120℃，反应10～30 min。

B、按甘蔗蜡：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，加入甘蔗蜡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，即得块状甘蔗蜡高级烷醇。

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∶甘蔗蜡：四氢呋喃＝1∶10：10的质量比，将1000 g甘蔗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、按甘蔗蜡：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，即得甘蔗蜡高级烷醇1003 g。

实施例2

A、按Ranny-Ni∶甘蔗蜡：甲醇＝1∶18：60的质量比，将10 kg甘蔗蜡和相应质量的Ranny-Ni以及甲醇在高压反应釜中加热至90 ℃，反应20 min。

B、按甘蔗蜡：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，即得甘蔗蜡高级烷醇10.2 kg。

实施例3

A、按氢化铝锂∶甘蔗蜡：氯仿＝1∶25：50的质量比，将20 kg甘蔗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、按甘蔗蜡：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，即得甘蔗蜡高级烷醇20.3 kg。

Claims

1.一种甘蔗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，其特征在于以甘蔗蜡为原料，经过以下步骤：

A、按还原剂∶甘蔗蜡：有机溶剂＝1∶10～30：10～60的质量比，将还原剂、甘蔗蜡和有机溶剂在高压反应釜中加热至83～120℃，反应10～30 min；

B、按甘蔗蜡：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，加入甘蔗蜡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；

2.根据权利要求1所述的甘蔗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所述的甘蔗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所述的甘蔗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。