乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酮酸中的丙酮酸提純工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及丙酬酸的提取。更具體地，設(shè)及乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸 提純工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙酬酸是一種重要的有機(jī)合成中間體，分子式CH3COCOOH，原稱焦性葡萄酸， 是參于整個(gè)生物體基本代謝的中間產(chǎn)物之一。淺黃色至黃色的透明液體、有醋酸氣 味。天然品存在于薄荷及薦糖發(fā)酵液中。相對(duì)分子質(zhì)量88.06。相對(duì)密度1.2271。烙 點(diǎn) 13. 8°C。沸點(diǎn) 165°C(分解）、106. 5°C(13. 332X103Pa)、85. 3°C巧.333X103Pa)、 70.8°C(2.666X103Pa)、57. 9°C(1.333X103Pa)、45.8 。(：（0. 667X103Pa)、 21.4°C(0. 133X103Pa)。閃點(diǎn)82°C。折射率1.4280。與水、乙醇、乙酸等混溶。廣泛應(yīng)用 于制藥、日化、農(nóng)用化學(xué)品和食品等領(lǐng)域。丙酬酸的分子中同時(shí)具有幾基和簇基二種官能 團(tuán)，因反應(yīng)中屯、多，因而顯示出比一般化合物更為重要和特殊的化學(xué)性質(zhì)，丙酬酸系列化合 物是重要的有機(jī)合成和藥物合成中的中間體，已引起了廣泛的重視與發(fā)展。
[0003] 在藥物合成方面的應(yīng)用十分廣泛，一般可用于合成治療高血壓藥物、蛋白酶抑制 劑、抗病毒劑、鎮(zhèn)靜劑等。除此W外，丙酬酸系列化合物還可用于合成治療腫瘤、潰瘍、骨質(zhì) 疏松等疾病的藥物。特別值得注意的是，丙酬酸巧是目前銷售火爆的減肥藥的主要成份之 〇
[0004] 在化妝品中添加丙酬酸乙醋，對(duì)于增白皮膚，抑制表皮黑點(diǎn)（黑色素）的形成，尤 其是抑制表皮中酪氨酸酶的形成有獨(dú)特的效果。由于化妝品大多是含碳和氮的化合物，又 含有足夠的水份，因而非常適宜于細(xì)菌和微生物的生存和繁殖，而選用丙酬酸系列化合物 作為防腐劑、抗氧劑添加到化妝品中，能有效地阻止化妝品中易酸敗的物質(zhì)吸收氧，使其不 易變質(zhì)。
[0005] 在金屬焊接前用丙酬酸衍生物處理被焊接管件的預(yù)熱區(qū)域（尤其是管道內(nèi)壁）， 可W有效地防止在焊接過程中形成結(jié)垢。除此W外，丙酬酸系列化合物還有很多用途：用作 空氣清新劑能有效清除空氣中的氨及四硫醇；用作果酒的保鮮劑，能大大延長(zhǎng)其保鮮期且 口味不變。
[0006] 隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)身體的重視程度越來越高，因而促使了藥 品市場(chǎng)和保健品市場(chǎng)的空前繁榮，特別是年輕姑娘們對(duì)自己的身材越來越重視，使得減肥 品市場(chǎng)空前火爆，作為合成多種藥物的中間體W及作為減肥藥主要成份之一的丙酬酸系列 化合物，對(duì)其需求的增加是必然的。但是，目前的全國(guó)生產(chǎn)丙酬酸系列化廠家不足10家，年 產(chǎn)量?jī)H萬噸左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)的需求，而且大部分生產(chǎn)廠均采用酒石酸脫水脫簇運(yùn) 一傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，污染嚴(yán)重，生產(chǎn)成本較高，在與國(guó)外同類產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)中處于不利的劣勢(shì) 之中，因而改革舊的生產(chǎn)工藝，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模勢(shì)在必行。
[0007] 乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸的工藝中，反應(yīng)后的溶液中同時(shí)存在乳酸和丙酬酸，現(xiàn) 有技術(shù)中還沒有很好的辦法將乳酸和丙酬酸分離，已有的分離工藝存在丙酬酸純度及收率 均比較低的技術(shù)缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝， 使得原料乳酸和產(chǎn)物丙酬酸能夠很好地分離，并且獲得的丙酬酸的純度較高。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0010] 一種乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，包括如下步驟：
[0011] (1)在10-60°C將有機(jī)萃取相加入到乳酸和丙酬酸的混合溶液中；
[0012] (2)放入恒溫水浴振蕩器中；
[0013] (3)分離有機(jī)相和水相；
[0014] (4)使用85-95Γ的熱水對(duì)有機(jī)相進(jìn)行反萃；
[001引 妨將得到的水相減壓蒸發(fā)濃縮，即得成品丙酬酸。
[0016] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，所述有機(jī)萃取相由A化合物 和B化合物組成，A化合物為叔胺，B化合物為乙酸乙醋、乙酸下醋、氯仿或甲苯。
[0017] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，A化合物為Ξ辛胺或Ξ乙胺； A化合物和B化合物組成的混合液中：A化合物的濃度為0. 05-0. 5mol/L。
[0018] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，所述有機(jī)萃取相由萃取劑和 相調(diào)節(jié)劑組成，萃取劑由A化合物和B化合物組成，A化合物為叔胺，B化合物為乙酸乙醋、 乙酸下醋、氯仿或甲苯；相調(diào)節(jié)劑為酷胺類化合物或醇類化合物。
[0019] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，A化合物為Ξ辛胺或Ξ乙胺； A化合物和B化合物組成的混合液中：A化合物的濃度為0. 05-0. 5mol/L。
[0020] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，酷胺類化合物為N-乙 基-2-異丙基-5-甲基環(huán)己燒甲酯胺或N，2, 3-Ξ甲基-2-異丙基下酷胺。
[0021] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，醇類化合物為正辛醇或 1, 2-丙二醇。
[0022] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，有機(jī)萃取相中萃取劑的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為5-60%。
[0023] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，步驟（4)中熱水與有機(jī)相的 體積比為1:0. 2-0. 8。
[0024] 上述乳酸衍生轉(zhuǎn)化生產(chǎn)丙酬酸中的丙酬酸提純工藝，采用刮膜式分子蒸饋裝置對(duì) 水相進(jìn)行減壓蒸發(fā)濃縮：壓力為100-200帕，溫度為60-70°C，進(jìn)料流速為100-200mL/h，刮 膜器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為100-15化/min。
[00巧]本發(fā)明的有益效果如下：原料液中的丙酬酸萃取率最高可達(dá)98.5%W上，所得產(chǎn) 品丙酬酸的純度可達(dá)98%W上。
【附圖說明】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027] 圖1不同含量S5對(duì)丙酬酸相分配系數(shù)的影響（橫坐標(biāo)為S5在有機(jī)萃取相中的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)，縱坐標(biāo)為丙酬酸的平衡分配系數(shù)D);
[0028] 圖2萃取劑加量對(duì)平衡分配系數(shù)的影響（橫坐標(biāo)為有機(jī)萃取相占丙酬酸的質(zhì)量分 數(shù)，縱坐標(biāo)為丙酬酸的平衡分配系數(shù)D);
[0029] 圖3溫度對(duì)萃取平衡分配系數(shù)的影響；
[0030] 圖4萃取分配系數(shù)-時(shí)間曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說 明。附圖中相似的部件W相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)W此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032] 1材料與方法
[0033] 1. 1實(shí)驗(yàn)材料
[0034] 丙酬酸鋼，丙酬酸，乳酸，Ξ辛胺（T0A)，Ξ乙胺；氯仿，甲苯，乙酸乙醋，乙酸下醋； 正辛醇，1，2-丙二醇，Ν-乙基-2-異丙基-5-甲基環(huán)己燒甲酯胺，Ν，2, 3-Ξ甲基-2-異丙 基下酷胺，濃鹽酸。
[0035] 1. 2實(shí)驗(yàn)方法
[0036] 1. 2. 1萃取劑的選擇
[0037] 分別配Τ0Α和Ξ乙胺的乙酸乙醋溶液、乙酸下醋溶液、氯仿溶液、甲苯溶液，Τ0Α和 Ξ乙胺的濃度均為0. 30mol/l，然后分加入到等體積的丙酬酸乳酸混合溶液中，丙酬酸乳酸 混合溶液中丙酬酸濃度為0. 5mol/l、乳酸濃度為0.Imol/L;在密封的Ξ角瓶中于30°C搖床 振蕩30min，然后靜置分層，取水相測(cè)定丙酬酸及乳酸的濃度，進(jìn)而求得分配系數(shù)和萃取率。 [003引 1.2. 2相調(diào)節(jié)劑的選擇
[0039] 向萃取劑中加入不同量的相調(diào)節(jié)劑，然后分加入到等體積的丙酬酸乳酸混合溶液 中，丙酬酸乳酸混合溶液中丙酬酸濃度為0. 5mol/L、乳酸濃度為0.Imol/L;在密封的Ξ角 瓶中于30°C搖床振蕩30min，然后靜置分層，取水相測(cè)定丙酬酸及乳酸的濃度，進(jìn)而求得分 配系數(shù)和萃取率。
[0040] 1. 2. 3抑值對(duì)萃取操作的影響
[0041] 將丙酬酸乳酸混合溶液調(diào)節(jié)至不同pH，分別與等體積的有機(jī)萃取相在密封的Ξ角 瓶中于30°C搖床振蕩30min，同時(shí)W相同抑的丙酬酸鋼溶液做對(duì)照，然后靜置分層，測(cè)定丙 酬酸和乳酸濃度，進(jìn)而求得分配系數(shù)和萃取率。
[0042] 3試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果 [004引 3. 1萃取劑的篩選
[0044] 萃取劑對(duì)目標(biāo)物質(zhì)乳酸的吸附量的大小及專一性是衡量萃取劑好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)。 萃取劑應(yīng)具備選擇性、溶解性、熱穩(wěn)定性較好，W及價(jià)廉易得等基本條件。
[0045]W萃取性能好，疏水性強(qiáng)，選擇性、溶解性、熱穩(wěn)定性好W及價(jià)廉易得為原則選擇 萃取劑，優(yōu)選出了S1~S8萃取劑（S1~S8分別為乙胺的乙酸乙醋溶液、Ξ乙胺的乙酸 下醋溶液、Ξ乙胺的氯仿溶液、Ξ乙胺的甲苯溶液、Τ0Α的乙酸乙醋溶液、Τ0Α的乙酸下醋溶 液、Τ0Α的氯仿溶液、Τ0Α的甲苯溶液，Τ0Α和Ξ乙胺的濃度均為0. 30mol/L)。取丙酬酸-乳 酸混合溶液與萃取劑W體積比1:1比例放入lOOmL具塞錐形瓶中，放入恒溫水浴振蕩器中， 達(dá)到平衡后，測(cè)定萃余相中丙酬酸濃度、有機(jī)負(fù)載相中丙酬酸濃度。再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整萃 取劑的組成和配比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0046] 表1不同萃取劑對(duì)丙酬酸的相平衡分配系數(shù)D
[0047]
[0048] 注：分配系數(shù)D是丙酬酸在兩個(gè)液相（有機(jī)負(fù)載相和萃余相)中的平衡濃度比。
[0049] 從表1可看出，S5和S8對(duì)丙酬酸的相平衡分配系數(shù)最大，且兩者之間相差不大， 結(jié)合相調(diào)節(jié)劑，我們對(duì)S5和S8進(jìn)一步進(jìn)行篩選。