CN103804136A - 棕榈蜡常压还原法制备高级烷醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种棕榈蜡还原法制备高级烷醇的方法,其特征在于以棕榈蜡为原料,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∶棕榈蜡=1∶10~30的质量比进行反应;再按棕榈蜡: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℃,按棕榈蜡: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
技术领域
[0001] 本发明涉及一种棕榈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
天然的巴西棕榈蜡又称卡那巴蜡,是由成熟的卡那巴树叶,经晒干、敲打、除蜡,再将粉状蜡熔化、过滤后成型得来的。它是一种无定形、有光泽硬且韧的蜡,有令人愉快的气味;能被强碱皂化,除少量粗制级的小冠椰子蜡外,是最硬、熔点最高的商品天然蜡,棕榈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。目前由棕榈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。以棕榈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、得率高的由棕榈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棕榈蜡高级烷醇混合物的方法,其特征在于经过下列步骤:
A、将棕榈蜡加热至83~120℃,持续搅拌的条件下,按还原剂∶棕榈蜡=1∶10~30的质量比,将还原剂加入到棕榈蜡中。
B、按照棕榈蜡: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 ℃,按棕榈蜡: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,加入棕榈蜡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,即得块状棕榈蜡高级烷醇。
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,由棕榈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棕榈蜡加热至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,即得棕榈蜡高级烷醇103 g。
实施例2
A、在20 L烧瓶中将1000 g棕榈蜡加热至90 ℃,持续搅拌的条件下,将80 g氢化铝锂加入到棕榈蜡中。
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,加入棕榈蜡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,即得块状棕榈蜡高级烷醇1009 g。
实施例3
A、在100 L反应釜中将15 kg棕榈蜡加热至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30 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,即得块状棕榈蜡高级烷醇15.4 kg。
Claims (4)
1.一种棕榈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,其特征在于以棕榈蜡为原料,经过以下步骤:
A、将棕榈蜡加热至83~120℃,持续搅拌的条件下,按还原剂∶棕榈蜡=1∶10~30的质量比,将还原剂加入到棕榈蜡中;
B、按照棕榈蜡: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 ℃,按棕榈蜡: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,加入棕榈蜡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,即得块状棕榈蜡高级烷醇。
2.根据权利要求1所述的棕榈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所述的棕榈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所述的棕榈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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