CN103804133A - 甘蔗蜡常压还原法制备高级烷醇的方法 - Google Patents

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张重权
马李一
王有琼
段琼芬
陈晓鸣
张弘
石雷
陈智勇
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    • C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
    • C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
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Abstract

本发明提供一种甘蔗蜡还原法制备高级烷醇的方法，其特征在于以甘蔗蜡为原料，不需要有机溶剂参与反应的条件下，于常压开放体系中还原制备高级烷醇混合物。在85～120℃、持续搅拌的条件下，用还原剂∶甘蔗蜡＝1∶10～30的质量比进行反应；再按甘蔗蜡：水：有机溶剂=1：10～30：0～30的质量比加入水和有机溶剂，加热至45～96℃，按甘蔗蜡：HCl=1：0.1～0.9的质量比加入2M的HCl溶液，45～96℃保温10～30min；抽出水相，在有机相中加水和盐酸溶液45～96℃保温10～30min，调节pH值为中性；抽出水相，蒸干有机相中的溶剂，冷却后的固体即为高级烷醇的混合物。本发明具有工艺简洁、易于操作、环境友好安全、反应在常压开放体系中进行、成本低、反应转化率高、适宜工业化应用等优点。

Description

甘蔗蜡常压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，尤其是一种常压还原法制备高级烷醇混合物的方法。
背景技术
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。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。
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、将甘蔗蜡加热至83～120℃，持续搅拌的条件下，按还原剂∶甘蔗蜡＝1∶10～30的质量比，将还原剂加入到甘蔗蜡中。
B、按照甘蔗蜡：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，加热至45～96 ℃，按甘蔗蜡：HCl=1：0.1～0.9的质量比加入2 M的HCl溶液，45～96 ℃保温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 ℃保温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；所述有机溶剂为乙醚、石油醚、甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、苯、丁醇等有机溶剂中的一种或几种。
本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，即在较为温和的常压开放体系中，由甘蔗蜡制得高级烷醇混合物，不仅工艺简单，易于控制，而且反应过程无有机溶剂参与，环境友好安全，成本低，反应转化率高，产品质量好。
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、在1000 ml烧杯中将100 g甘蔗蜡加热至85 ℃，持续搅拌的条件下，缓慢加入10 g还原剂Ranny-Ni。
B、在反应混合物中加入300 ml水，加热至96 ℃，加入2 M的HCl溶液150 ml，96 ℃保温20 min。
C、抽出水相，加入300 ml水和2 M的HCl溶液5 ml，96 ℃保温10 min；之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性。
D、抽出水相，冷却至常温，即得甘蔗蜡高级烷醇1003 g。
实施例2
A、在20 L烧瓶中将1000 g甘蔗蜡加热至90 ℃，持续搅拌的条件下，将80 g氢化铝锂加入到甘蔗蜡中。
B、在烧瓶中加入5 L水和2 L氯仿,加热至50 ℃，加入2 M的HCl溶液4 L，烧瓶接冷凝器50 ℃保温30 min。
C、抽出水相，加入甘蔗蜡5 L水和2 M的HCl溶液100 ml，50 ℃保温10 min；之后用2 M NaOH溶液调节溶液的pH值至中性。
D、抽出水相，蒸干有机相中的有机溶剂，冷却至常温，即得块状甘蔗蜡高级烷醇1007 g。
实施例3
A、在100 L反应釜中将15 kg甘蔗蜡加热至85 ℃，持续搅拌的条件下，缓慢加入氢化铝锂1.5 kg。
B、往反应釜中加入35 L水、20 L石油醚、5 L丁醇，加热至55 ℃，加入2 M的HCl溶液10 L，55 ℃保温20 min。
C、抽出水相，加入30 L水和2 M的HCl溶液100 ml，80 ℃保温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，蒸干有机相中的有机溶剂，冷却至常温，即得块状甘蔗蜡高级烷醇15.2 kg。

Claims (4)

1.一种甘蔗蜡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、将甘蔗蜡加热至83～120℃，持续搅拌的条件下，按还原剂∶甘蔗蜡＝1∶10～30的质量比，将还原剂加入到甘蔗蜡中；
B、按照甘蔗蜡：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，加热至45～96 ℃，按甘蔗蜡：HCl=1：0.1～0.9的质量比加入2 M的HCl溶液，45～96 ℃保温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 ℃保温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。
2.根据权利要求1所述的甘蔗蜡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所述的甘蔗蜡还原法制备高级烷醇的方法，步骤B所述有机溶剂为乙醚、石油醚、甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、苯、丁醇等有机溶剂中的一种或几种。
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CN112500263A (zh) * 2020-12-07 2021-03-16 中国林业科学研究院资源昆虫研究所 一种常压下红铝还原白蜡制备高级烷醇的方法

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