甘蔗蠟常壓還原法制備高級烷醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種甘蔗蠟還原法制備高級烷醇的方法，其特征在于以甘蔗蠟為原料，不需要有機溶劑參與反應的條件下，于常壓開放體系中還原制備高級烷醇混合物。在85～120℃、持續(xù)攪拌的條件下，用還原劑∶甘蔗蠟＝1∶10～30的質(zhì)量比進行反應；再按甘蔗蠟：水：有機溶劑=1：10～30：0～30的質(zhì)量比加入水和有機溶劑，加熱至45～96℃，按甘蔗蠟：HCl=1：0.1～0.9的質(zhì)量比加入2M的HCl溶液，45～96℃保溫10～30min；抽出水相，在有機相中加水和鹽酸溶液45～96℃保溫10～30min，調(diào)節(jié)pH值為中性；抽出水相，蒸干有機相中的溶劑，冷卻后的固體即為高級烷醇的混合物。本發(fā)明具有工藝簡潔、易于操作、環(huán)境友好安全、反應在常壓開放體系中進行、成本低、反應轉(zhuǎn)化率高、適宜工業(yè)化應用等優(yōu)點。
【專利說明】甘蔗蠟常壓還原法制備高級烷醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種甘蔗蠟制備高級烷醇混合物的方法，尤其是一種常壓還原法制備高級烷醇混合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]甘鹿臘簡稱鹿臘(sugar cane wax),是粘附于甘鹿表皮上的一種臘質(zhì),一般從鹿糖廠的下腳濾泥中提取而來。純甘蔗蠟為白色，但工業(yè)品多數(shù)為黃色至棕綠色、質(zhì)硬而脆的固體。甘蔗蠟的主要成份與其它天然蠟質(zhì)相似，為長鏈脂肪酸與長鏈脂肪醇結(jié)合而成的高級脂肪酯的混合物，是制備高級烷醇的良好原料。
[0003]高級烷醇又稱高級脂肪醇，是含有十二個碳原子以上的鏈狀飽和一元醇。廣泛存在于自然界中，但幾乎不以天然游離的脂肪醇形式存在，而是以蠟酯的形式存在。國內(nèi)外有關(guān)高級烷醇的研究集中在C22~C36混合醇的制備、分離及利用等【技術(shù)領(lǐng)域】。高級烷醇混合物中的二十二醇可用于抑制前列腺腫瘤；二十四醇可增強神經(jīng)因子的機能；二十六醇具有神經(jīng)保護和神經(jīng)營養(yǎng)的作用；二十八醇是世界公認的抗疲勞物質(zhì)，并具有降血脂和增強性功能等功效；三十醇是植物生長調(diào)節(jié)劑，具有促進植物生長的效果。目前由甘蔗蠟制備高級烷醇采用的方法有:(I)皂化法:將蠟在堿性條件下皂化分解并用鈣鹽沉淀去除脂肪酸鹽后，再用溶劑萃取得到高級脂肪醇的混合物。該法工藝流程長，加上高級脂肪酸酯在水相中的溶解性和分散性比較差，所以得率較低，且產(chǎn)物純度不高，由于該方法要用到大量的堿，不僅操作繁雜，而且還造成嚴重的環(huán)境污染等。(2)酯交換法:將蠟進行醇解即酯交換反應，再根據(jù)反應產(chǎn)物的不同沸點，用真空蒸餾的方法，分離出不同的產(chǎn)物，從而得到高級脂肪醇的混合物的方法。該方法化學反應過程復雜，得到的反應產(chǎn)物種類較多，分離目的產(chǎn)品比較困難。(3)將蠟在酸性條件下進行水解，再經(jīng)超臨界流體浸出脂肪醇的方法。該方法中，因蠟的酸性水解是一個可逆反應，其平衡點又取決于水的比例和酯的性質(zhì)，而蠟本身在水中的溶解度很小，因此，在酸性條件下，蠟很難分散到水中，所以水解這一步很難進行，得率較低。(4)先將蠟進行酶分解，之后再提取脂肪醇的方法。這種讓蠟經(jīng)脂肪酶或酯酶分解的方法，是一種很有前景的生物提取方法，可以在溫和的條件下實現(xiàn)高級脂肪酸酯的水解，且脂肪酶最大的優(yōu)勢是它的選擇性高，這包括位置選擇性和脂肪酸酯的選擇性，所以是今后發(fā)展的重要方向。但是目前由于分解蠟的酶不穩(wěn)定，容易中毒失活，生產(chǎn)成本高，工藝條件不成熟，因此仍處于摸索性試驗階段，未得到產(chǎn)業(yè)化應用。
[0004]以上幾種方法在制備高級烷醇方面均存在一些不足之處，但都是比較傳統(tǒng)和常用的方法。以甘蔗蠟為原料經(jīng)還原法制備高級烷醇混合物到目前還未見報道。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡潔、易于操作、成本低、條件溫和、環(huán)境友好、得率高的由甘蔗蠟制備高級烷醇混合物的方法。
[0006]本發(fā)明通過下列技術(shù)方案完成:一種常壓還原法制備甘蔗蠟高級烷醇混合物的方法，其特征在于經(jīng)過下列步驟:
A、將甘蔗蠟加熱至83~120°C，持續(xù)攪拌的條件下，按還原劑:甘蔗蠟=I: 10~30的質(zhì)量比，將還原劑加入到甘蔗蠟中。
[0007]B、按照甘蔗蠟:水:有機溶劑=1:10~30:0~30的質(zhì)量比在反應混合物中加入水和有機溶劑，加熱至45~96 °C，按甘蔗蠟:HC1=1:0.1~0.9的質(zhì)量比加入2 M的HCl溶液，45~96 °C保溫10~30 min。
[0008]C、抽出水相，加入甘蔗蠟15~30倍質(zhì)量的水和少量2 M的HCl溶液，45~96 V保溫10~30 min ;之后用2 M NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至中性。
[0009]D、抽出水相，蒸干有機相中的溶劑，冷卻至常溫，即得塊狀甘蔗蠟高級烷醇。
[0010]所述還原劑可以為Ranny-N1、氫化鋁鋰；所述有機溶劑為乙醚、石油醚、甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、苯、丁醇等有機溶劑中的一種或幾種。
[0011]本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果:采用上述方案，即在較為溫和的常壓開放體系中，由甘蔗蠟制得高級烷醇混合物，不僅工藝簡單，易于控制，而且反應過程無有機溶劑參與，環(huán)境友好安全，成本低，反應轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0013]實施例1
A、在1000 ml燒杯中將100 g甘蔗蠟加熱至85 °C，持續(xù)攪拌的條件下，緩慢加入10 g還原劑Ranny-Ni0
[0014]B、在反應混合物中加入300 ml水，加熱至96 °C，加入2 M的HCl溶液150 ml,96°C保溫 20 min。
[0015]C、抽出水相，加入300 ml水和2 M的HCl溶液5 ml,96 °C保溫10 min ;之后用2M NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至中性。
[0016]D、抽出水相，冷卻至常溫，即得甘蔗蠟高級烷醇1003 g。
[0017]實施例2
A、在20 L燒瓶中將1000 g甘蔗蠟加熱至90 °C，持續(xù)攪拌的條件下，將80 g氫化鋁鋰加入到甘蔗蠟中。
[0018]B、在燒瓶中加入5 L水和2 L氯仿，加熱至50 °C，加入2 M的HCl溶液4 L，燒瓶接冷凝器50min。
[0019]C、抽出水相，加入甘蔗蠟5 L水和2 M的HCl溶液100 ml, 50 °C保溫10 min ;之后用2 M NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至中性。
[0020]D、抽出水相，蒸干有機相中的有機溶劑，冷卻至常溫，即得塊狀甘蔗蠟高級烷醇1007 go
[0021]實施例3
A、在100 L反應爸中將15 kg甘鹿臘加熱至85 °C ,持續(xù)攪拌的條件下,緩慢加入氫化鋁鋰1.5 kg。
[0022]B、往反應釜中加入35 L水、20 L石油醚、5 L 丁醇，加熱至55 °C，加入2 M的HCl溶液 10 L，55 °C保溫 20 min。
[0023]C、抽出水相，加入30 L水和2 M的HCl溶液100 ml, 80 °C保溫30 min ;之后用2M NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至中性。[0024]D、抽出水相，蒸干有機相中的有機溶劑，冷卻至常溫，即得塊狀甘蔗蠟高級烷醇15.2 kg 。
【權(quán)利要求】
1.一種甘蔗蠟還原法制備高級烷醇的方法，所述高級烷醇是指含有12個碳原子以上的鏈狀脂肪醇，其特征在于以甘蔗蠟為原料，經(jīng)過以下步驟: A、將甘蔗蠟加熱至83~120°C，持續(xù)攪拌的條件下，按還原劑:甘蔗蠟=I: 10~30的質(zhì)量比，將還原劑加入到甘蔗蠟中； B、按照甘蔗蠟:水:有機溶劑=1:10~30:0~30的質(zhì)量比在反應混合物中加入水和有機溶劑，加熱至45~96 °C，按甘蔗蠟:HCl=1:0.1~0.9的質(zhì)量比加入2 M的HCl溶液，45 ~96 °C 保溫 10 ~30 min ； C、抽出水相，加入甘蔗蠟15~30倍質(zhì)量的水和少量2M的HCl溶液，45~96 °C保溫10~30 min ;之后用2 M NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值至中性； D、抽出水相，蒸干有機相中的溶劑，冷卻至常溫，即得塊狀甘蔗蠟高級烷醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗蠟還原法制備高級烷醇的方法，所述還原劑為Ranny-N1、氫化招鋰等還原劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗蠟還原法制備高級烷醇的方法，步驟B所述水為自來水、飲用水、蒸餾水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘蔗蠟還原法制備高級烷醇的方法，步驟B所述有機溶劑為乙醚、石油醚、甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、苯、丁醇等有機溶劑中的一種或幾種。
【文檔編號】C07C29/147GK103804133SQ201210439089
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月7日
【發(fā)明者】張重權(quán), 馬李一, 王有瓊, 段瓊芬, 陳曉鳴, 張弘, 石雷, 陳智勇 申請人:中國林業(yè)科學研究院資源昆蟲研究所