專利名稱：連續(xù)逆流液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工的萃取工藝，特別是一種二硫辛酸與乙醇堿水溶液的液液萃取方法。
背景技術(shù)：
二硫辛酸不溶于水的白色或淡黃色晶體，廣泛分布于動植物等生物組織中，1950年由美國的Reed等人首次從豬肝中分離得到硫辛酸，硫辛酸含有雙硫五元環(huán)結(jié)構(gòu)，具有顯著的親電子性和與自由基反應(yīng)的能力，在水溶液中可直接消除有害的羥基自由基和氫自由基，而且容易形成聚合體，比單體具有更強的消除自由基能力，因此硫辛酸在多種生化過程中扮演重要角色，在歐美已廣泛地用于臨床醫(yī)學(xué)，如肝功能障礙、亞急性壞死腦病、神經(jīng)性疾病、放射性傷害癥、砷鎘汞等重金屬中毒等疾病的治療，被譽為8萬能抗氧劑，此外硫辛酸還廣泛用于生物學(xué)研究、化妝品和攝影技術(shù)等領(lǐng)域。近來，有報道稱硫辛酸能夠抑HIV-1在細(xì)胞中的擴散，效果顯著。本品被大量用于治療糖尿病的神經(jīng)病變上，可能阻止蛋白質(zhì)的糖基化作用，且可抑制醛糖還原酶；可阻止葡萄糖或半乳糖轉(zhuǎn)化為山梨醇，防止糖尿病、控制血糖及防止因高血糖造成的神經(jīng)病變。α-硫辛酸無論在水溶性基質(zhì)中或油溶性基質(zhì)中均為強力抗氧化劑，他們能夠直接或間接地促使體內(nèi)維生素C及維生素E的再生作用。研究表明，α-硫辛酸可增加細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽及輔酶Q10的水平，可以螯合某些金屬離子(如銅、錳、鋅)形成穩(wěn)定螯合體。在動物模型中，證明可以保護砷中毒并可以減輕鉻中毒后的肝毒性。目前合成二硫辛酸的方法有己二酸法，該合成方法是目前技術(shù)成熟，而且已經(jīng)工業(yè)化的工藝路線，但收率較低，為59％；其它方法均因原料成本、得率及合成物純度等問題，未能進行一定程度的工業(yè)化。以二氯辛酸乙酯為原料，經(jīng)過硫化和堿水解反應(yīng)，可以得到二硫辛酸與乙醇及堿水的混合溶液，目前工業(yè)生產(chǎn)中，普遍采用精密精餾和多步間隙萃取提取二硫辛酸，分離過程復(fù)雜、能耗高，脫醇和脫水效果較差。硫辛酸是一種重要的醫(yī)藥中間體，其醫(yī)用價值和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，因此有必要開發(fā)一條路線短、收率高、且適合工業(yè)化生產(chǎn)的分離工藝，滿足日益增長的市場需要。
目前國內(nèi)外尚未見連續(xù)液液萃取提取二硫辛酸的報道，因此開發(fā)有效的分離工藝，不僅有利于產(chǎn)品純度提高，更有利于降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的二硫辛酸萃取提純技術(shù)，以便有效分離二硫辛酸與乙醇堿水溶液的混合物，使二硫辛酸粗品中含水低于1％，二硫辛酸收率達96.1％以上。
完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是連續(xù)逆流液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，步驟是，以芳香烴為萃取劑，原料與溶劑的質(zhì)量比為1∶0.5～4，對二硫辛酸的乙醇堿水溶液進行連續(xù)逆流液液萃?。环謱臃蛛x后，萃取相精餾處理，萃取液中二硫辛酸含水低于1％；脫芳香烴和醇后，芳香烴和乙醇循環(huán)使用。
這里所說的“芳香烴”，即本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)選擇一種溶劑(S)難溶于水，易溶于乙醇和二硫辛酸，通過萃取，萃取相含水小于1％的二硫辛酸溶液，萃余相中堿水溶液循環(huán)使用。從分層現(xiàn)象看，鹵代烴、芳香烴、酯類、醚類易溶于二硫辛酸和乙醇，難溶(或微溶)于水，具備上述條件，有機酸類、乙二醇、氨類及砜類均無分層現(xiàn)象，亦不具備萃取條件，只有芳香烴呈分層現(xiàn)象較明顯，因此研究二硫辛酸、乙醇及堿水在幾種芳香烴中分配情況，溶劑質(zhì)量比為1∶1條件下測得結(jié)果見表1。從表1結(jié)果看，甲苯具有較好的分離效果，結(jié)合其它因素，確定甲苯為萃取劑較為合適，所以本發(fā)明的優(yōu)化方案首選甲苯為萃取劑。在原料與溶劑的質(zhì)量比不同的條件下，分配系數(shù)測定結(jié)果見圖3，圖3結(jié)果表明，原料與溶劑的質(zhì)量比為1∶1～2時，分離效果最佳。
表1二硫辛酸、乙醇和堿水在芳香烴中的分配系數(shù)

表2連續(xù)四級逆流液液萃取分離結(jié)果

萃取工藝具體流程是首先設(shè)計了圖1、圖2所示的液液萃取工藝圖，采用圖2逆流萃取原料二硫辛酸的乙醇堿水溶液送入萃取塔與流入萃取塔的萃取劑甲苯逆向接觸，萃取液經(jīng)靜置分層段3(液體在該段停流時間10分鐘以上)，萃取液中二硫辛酸含堿水小于1％，萃取劑混合液經(jīng)精餾塔分離，精餾塔頂?shù)靡掖己图妆?，精餾塔底得到93.1％以上的二硫辛酸，萃取劑(S)甲苯循環(huán)使用，乙醇返回反應(yīng)裝置。萃取塔底堿水溶液循環(huán)使用。
本發(fā)明的優(yōu)點采用圖1、圖2萃取工藝及所確定的萃取劑，能有效分離二硫辛酸、乙醇及堿水溶液，分離后二硫辛酸純度達93.1％以上，二硫辛酸收率達97.2％以上，萃取相經(jīng)精餾塔4處理，塔頂可得98％的乙醇和99.5％甲苯，乙醇加工成無水乙醇可循環(huán)使用，甲苯返回萃取裝置。萃取過程均可在常溫下進行，生產(chǎn)過程能耗低，比精餾及干燥法低35％左右。


圖1為實施例1的四級逆流液液萃取工藝流程圖；圖2為逆流萃取裝置；圖3為溶劑質(zhì)量比對分配系數(shù)的影響曲線圖。
具體實施例方式
實施例1，參照圖1、圖2所示工藝圖。原料為二硫辛酸的乙醇堿水溶液，二硫辛酸、乙醇和水的含量分別為10％、45％、45％(質(zhì)量含量)，原料為20Kg，純萃取劑S為20Kg。在298.2K情況下，按圖1所示工藝流程，混合液送入萃取器與流入萃取劑甲苯充分?jǐn)嚢?，?jīng)過四次逆流萃取萃取，二硫辛酸收率達97.2％，萃取相經(jīng)精餾分離后，二硫辛酸純度可達93.1％(質(zhì)量含量)，塔頂甲苯(S)循環(huán)使用，乙醇進一步加工得乙醇。該工藝適合二硫辛酸與乙醇堿水任意比例混合液的萃取分離，萃取劑與混合液進料比例為1～4∶1。在萃取工藝圖1中，原料(F)送入萃取塔的萃取靜置段2與流入萃取塔的萃取劑(S)在萃取段3逆向接觸，萃取液經(jīng)靜置分層段2(液體在該段停流時間10分鐘以上)，萃取液含水小于1％，萃取塔頂萃取劑混合液經(jīng)精餾塔8分離，精餾塔8頂可得98％的乙醇和99.5％甲苯，乙醇加工成無水乙醇可循環(huán)使用，甲苯返回萃取裝置。萃取段3可采用不同填料或塔板，但實際板數(shù)需達到4塊，萃余相經(jīng)靜置段5靜置，液體在該段停留時間應(yīng)達10分鐘以上。精餾塔8實際板數(shù)需達到15塊。
權(quán)利要求
1.一種液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，步驟是以芳香烴為萃取劑，原料與溶劑的質(zhì)量比為1∶0.5～4，對二硫辛酸與乙醇堿水溶液進行液液萃??；分層分離后，萃取相精餾處理，精餾塔底得含93.1％的二硫辛酸；精餾塔頂物料經(jīng)處理后，溶劑和乙醇循環(huán)使用。
2.按照權(quán)利要求1所述的液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，其特征在于，具體步驟為采用連續(xù)逆流萃取，原料二硫辛酸的乙醇堿水溶液送入萃取塔與流入萃取塔的萃取劑甲苯逆向接觸，萃取液經(jīng)靜置分層段，液體在該段停流時間10分鐘以上，萃取塔頂萃取劑混合液經(jīng)精餾塔分離，精餾塔頂?shù)幂腿┖鸵掖?，塔底得二硫辛酸，其中的原料與溶劑的質(zhì)量比為1∶1～2。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，其特征在于，所述的芳香烴選自苯、甲苯或二甲苯。
4.按照權(quán)利要求3所述的液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，其特征在于，所述的芳香烴為甲苯。
5.按照權(quán)利要求4所述的液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，萃取段的實際板數(shù)需達到4塊。
6.按照權(quán)利要求5所述的液液萃取分離二硫辛酸與乙醇及堿水溶液的方法，其特征在于，精餾塔實際板數(shù)需達到15塊。
全文摘要
二硫辛酸與乙醇堿水溶液的逆流液液萃取方法以芳香烴為萃取劑，對二硫辛酸、乙醇及堿水溶液進行液液萃取，分離后，萃取相經(jīng)精餾處理，精餾塔頂甲苯和乙醇溶劑循環(huán)使用，塔底二硫辛酸純度可達93.1％(質(zhì)量含量)。優(yōu)化方案為采用逆流萃取，原料二硫辛酸、乙醇及堿水溶液送入萃取塔與流入萃取塔的萃取劑甲苯逆向接觸，萃取液經(jīng)靜置分層段2(液體在該段停流時間10分鐘以上)，萃取液含水小于1％，混合液經(jīng)精餾塔分離，塔頂可得98％的乙醇和99.5％甲苯，乙醇加工成無水乙醇可循環(huán)使用，甲苯返回萃取裝置。本發(fā)明能有效分離二硫辛酸和乙醇堿水溶液，分離后二硫辛酸純度達93.1％以上，二硫辛酸收率達97.2％以上。
文檔編號C07D339/04GK1807424SQ20061003806
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者顧正桂 申請人:南京師范大學(xué)