CN108485821B - 碱催化合成精制羊毛脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碱催化精制羊毛脂的方法，依次包括以下步骤：以羊毛酸和羊毛醇的混合物为原料，在碱的催化下，于真空条件下进行酯化反应，得羊毛脂固体产物；向羊毛脂固体产物中加入漂白剂、漂白活化剂和溶剂，于60～100℃漂白脱色1～3h，得脱色产物；将脱色产物趁热进行洗涤，冷却后干燥，得羊毛脂。本发明的碱催化合成精制羊毛脂的方法，无副产物、收率高、工艺简洁，产品色泽好、气味淡。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机化合物的合成方法，即一种碱催化合成精制羊毛脂的方法。
背景技术
羊毛脂是一种具有良好吸水性、滋润性、亲油性、乳化性和分散性的产品，在化妆品、医药、皮革、农业等行业中有重要使用。
羊毛脂是羊的皮脂腺中分泌出来的天然物质，可通过洗毛废水回收获得粗羊毛脂。国外粗羊毛脂的精制工艺(US4288377，1981)通常为：石油醚萃取→脱杂→50％硫酸漂炼→化学脱色→漂白→碱炼中和脱酸→脱臭。国内刘慎等人(刘慎,奚旦立.羊毛脂精制方法分析[J].中国纺织大学学报,1997,23(5):61～64.)研究了相应的精制工艺：溶解羊毛脂→降低酸值→脱色→洗涤→溶剂回收→除臭及去除水分。华聘聘等人(华聘聘,黄祖德.粗羊毛脂的初步脱色——盐酸酸炼法[J].江苏化工,1996,24(4):23～25.)指出盐酸酸炼对羊毛脂的脱色具有很好的效果，其精制工艺路线为：羊毛脂→有机溶剂萃取→脱杂→盐酸酸炼→纯碱碱炼→化学脱色→洗涤→脱臭。李国虎(李国虎.洗毛废水中提取纯净羊毛脂的新工艺[J].上海环境科学,1996,15(9):28～41.)也对传统的提纯方法进行了改进，其方法是在粗羊毛脂中先加入98％的硫酸进行酸洗，再用30％的NaOH调节酸度，加入H2O2氧化脱色，然后洗涤、真空、过滤可得纯羊毛脂。此外，Eychenne(V Eychenne,S Saiz,F Trabelsi,F Recasens.Near-critical solvent extraction of wood with modified carbondioxide-experimental results[J].Journal of Supercritical Fluids,2001,21:23～21.)、韩飞(韩飞,张宗森,等.超临界CO2精制羊毛脂的实验研究[J].四川化工与腐蚀控制,2000,3(5):7～9.)等人研究了超临界分离技术提取羊毛脂，该工艺可将精馏、脱色、脱臭等工序集中在同一过程。但是传统的羊毛脂精制方法耗用大量溶剂、污染环境、影响人体健康，且成本高、收率低、精炼时间过长，越来越不适应现代化生产需求。
粗品羊毛脂的水解产物中富含胆固醇，如果利用溶剂洗涤粗品羊毛脂来提取精制羊毛脂则会浪费胆固醇的经济价值；而粗品羊毛脂水解提取胆固醇工艺(例如中国专利CN103626820A)会副产羊毛酸和羊毛醇，目前人们对上述副产物的处理方式为：以羊毛酸、羊毛醇为原料制成的各种衍生物，如羊毛酸异丙酯、羊毛酸甲酯、乙酰化羊毛醇等，可作化妆水的乳化剂、分散剂、润滑剂等，但上述产品的经济价值均没有精致羊毛脂高，因此需要对上述现有方式进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种收率高的碱催化精制羊毛脂的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种碱催化精制羊毛脂的方法，依次包括以下步骤：
1)、合成：
以羊毛酸和羊毛醇的混合物为原料，在碱的催化下，于真空条件下(真空度约为0.9bar)进行酯化反应，反应温度为150～270℃，反应5～24h后停止反应，冷却至室温后，得羊毛脂固体产物(为棕色膏状固体)；
所述羊毛酸与羊毛醇的质量比为1：0.6～1.8(例如为1:1)，碱的用量为原料总质量的0.05％～1％；
2)、脱色：
向步骤1)所得的羊毛脂固体产物中加入漂白剂、漂白活化剂和溶剂，于60～100℃(较佳为70℃)漂白脱色1～3h(较佳为2h)，得脱色产物(呈浅黄色)；
漂白剂与原料的质量比为1.25～5：10，漂白活化剂与原料的质量比为0.25～1：10；
备注说明：每100g原料配用40～60ml的溶剂；
3)、后处理：
将步骤2)所得的脱色产物趁热进行洗涤，冷却后干燥，得羊毛脂。
作为本发明的碱催化精制羊毛脂的方法的改进：所述步骤1)的碱(作为催化剂)为以下任一：氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠。
作为本发明的碱催化精制羊毛脂的方法的进一步改进：
所述漂白剂为亚氯酸钠，
所述漂白活化剂为质量浓度37％的盐酸，
所述溶剂为醇类溶剂。
作为本发明的碱催化精制羊毛脂的方法的进一步改进，步骤3)为：
往步骤2)所得的脱色产物中趁热加入热水(温度为50～55℃的水)洗涤3次，热水每次洗涤用量为步骤2)中溶剂体积量的0.4～0.7倍，冷却至室温后，真空烘干(于70±10℃烘干至恒重)，得作为产物的羊毛脂。
本发明方法与现有精致羊毛脂的方法比较，具有以下技术优势：
1)、本发明方法是对羊毛脂水解提取胆固醇工艺副产物羊毛酸和羊毛醇的有效利用；
本发明以羊毛酸、羊毛醇为原料，在微量无机碱作用下真空脱水催化合成羊毛脂；
2)、采用本发明制备得到的精制羊毛脂产品相较于物理提纯法所得到的产品具有杂质少、收率高、气味淡等优点。
3)、与采用强酸催化酯化反应相比，本发明具有催化剂用量少、产品色泽好、工艺简洁等优点。
综上所述，本发明的碱催化合成精制羊毛脂的方法，无副产物、收率高、工艺简洁，产品色泽好、气味淡。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、一种碱催化合成精制羊毛脂的方法，以粗品羊毛脂水解产物---羊毛酸和羊毛醇为原料，依次进行以下步骤：
1)、取羊毛酸和羊毛醇各50g、氢氧化钾0.2g于250ml单口瓶中，体系抽真空(真空度0.9bar)，190～200℃条件下反应10h，冷却至室温后，得羊毛脂固体产物(为棕色膏状固体)；
2)、往步骤2)所得的羊毛脂固体产物中加入亚氯酸钠25g、甲醇50ml，缓慢滴加(控制滴加过程中温度≤70℃)37％盐酸5g，于70℃条件下漂白脱色2h，得浅黄色产物；
3)、在步骤2)所得的脱色产物中，趁热加入热水(温度为50～55℃的水)30ml洗涤，分相取上层油相，重复洗涤三次(洗涤条件同上)，冷却至室温后得浅黄色固体产物，真空(真空度0.096Mpa)烘干(于70℃烘干至恒重)，得羊毛脂95.2g，收率95.2％、酸值为0.97。
实施例2～5、改变实施例1中的反应条件，即改变步骤1)中的碱催化剂种类和用量，其余等同于实施例1，从而得到实施例2～5，所得总收率、性能参数与实施例1的对比如表1所示。
表1
实施例6～8、改变实施例1中的反应条件，即改变步骤1)中的反应温度和反应条件，其余等同于实施例1，从而得到实施例6～8，所得总收率、性能参数与实施例1的对比如表2所示。
表2
| 实施例 | 1 | 6 | 7 | 8 |
| 反应温度/℃ | 190～200 | 150～160 | 260～270 | 190～200 |
| 反应时间/h | 10 | 24 | 5 | 24 |
| 收率/％ | 95.2 | 88.5 | 96.2 | 95.3 |
| 产品酸值 | 0.97 | 3.2 | 0.58 | 0.92 |
| 产品颜色 | 7 | 7 | 9 | 8 |
对比例1-1、取消实施例1中碱的使用，即，氢氧化钾的用量由0.2g改成0，其余等同于实施例1。
所得结果为：收率为0％，酸值为54.1。
对比例1-2、将实施例1中的催化剂由氢氧化钾改成浓硫酸，重量不变；其余等同于实施例1。
所得结果为：产品色度为10，收率为80％，酸值为9.2。
对比例1-3、将实施例1中的催化剂由氢氧化钾0.2g改成浓硫酸2g；其余等同于实施例1。
所得结果为：产品色度为11，收率为82％，酸值为9。
对比例2、将实施例1中的抽真空条件改为常压条件；其余等同于实施例1。
所得结果为：产品色度为12，收率为30％，酸值为37.8。
对比例3-1、将实施例1的“190～200℃反应10h”改成“130～140℃反应10h”其余等同于实施例1。
所得结果为：产品色度为7，收率为51.3％，酸值为25.5。
对比例3-2、将实施例1的“190～200℃反应10h”改成“280～290℃反应10h”其余等同于实施例1。
所得结果为：产品色度为12，收率为95.2％。
最后，还需注意的是，以上例举的仅是本发明的若干具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还有很许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (3)
1.碱催化精制羊毛脂的方法，其特征是依次包括以下步骤：
1)、合成：
以羊毛酸和羊毛醇的混合物为原料，在碱的催化下，于真空条件下进行酯化反应，反应温度为150～270℃，反应5～24h后停止反应，冷却至室温后，得羊毛脂固体产物；
所述羊毛酸与羊毛醇的质量比为1：0.6～1.8，碱的用量为原料总质量的0.05％～1％；
2)、脱色：
向步骤1)所得的羊毛脂固体产物中加入漂白剂、漂白活化剂和溶剂，于60～100℃漂白脱色1～3h，得脱色产物；
漂白剂与原料的质量比为1.25～5：10，漂白活化剂与原料的质量比为0.25～1：10；
所述漂白剂为亚氯酸钠，所述漂白活化剂为质量浓度37％的盐酸，所述溶剂为醇类溶剂；
3)、后处理：
将步骤2)所得的脱色产物趁热进行洗涤，冷却后干燥，得羊毛脂。
2.根据权利要求1所述的碱催化精制羊毛脂的方法，其特征是所述步骤1)的碱为以下任一：氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠。
3.根据权利要求1或2所述的碱催化精制羊毛脂的方法，其特征是所述步骤3)为：
往步骤2)所得的脱色产物中趁热加入热水洗涤3次，热水每次洗涤用量为步骤2)中溶剂体积量的0.4～0.7倍，冷却至室温后，真空烘干，得作为产物的羊毛脂。
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