1-丁酸甘油酯及其制备方法技术

一种1‑丁酸甘油酯及其制备方法，涉及化工合成领域。本发明专利技术实施例的1‑丁酸甘油酯的制备方法是将硼酸双甘油酯、丁酸，以及固体脱水剂和固体催化剂KF/ZnO，在120～130℃的条件下，搅拌冷凝回流反应90～120min；加入盐酸，室温条件下搅拌反应30～90min后过滤，将滤液蒸馏，剩余部分即为1‑丁酸甘油酯，该方法操作过程简单，有利于实现工业化生产，而且转化率高、产品纯度高；制得的1‑丁酸甘油酯作为多元醇型非离子型表面活性剂，可直接添加到饲料中。

1- butyrate and its preparation method

The invention relates to a 1 butyrate glyceride and a preparation method thereof, relating to the field of chemical synthesis. The preparation method of the 1 glyceryl butyrate of the invention is to make the boric acid diglycerol ester, butyric acid, the solid dehydrating agent and the solid catalyst KF/ZnO. Under the condition of 120~130, the condensation reflux reaction is 90 ~ 120min, and the mixture is added to hydrochloric acid at room temperature and the stirring reaction is 30 to 90min after the stirring, and the filtrate is distilled and the remaining part is distilled. The method is 1 glyceryl butyrate, which is easy to operate and is beneficial to industrialized production. The conversion rate is high and the purity of the product is high. As a polyol nonionic surfactant, the prepared 1 glyceryl butyrate can be directly added to the feed.

【技术实现步骤摘要】
1-丁酸甘油酯及其制备方法
本专利技术涉及化工合成领域，且特别涉及一种1-丁酸甘油酯及其制备方法。
技术介绍
1-丁酸甘油酯是一种短链脂肪酸酯，其分子式为C15H26O6，是一种多元醇型非离子型表面活性剂。将丁酸甘油酯作为一种新型的乳化剂，添加到饲料中，使用方便，安全、无毒副作用，丁酸甘油酯还有着特殊的香味，既解决了丁酸为液态难以添加的特点，又改善了直接使用丁酸气味难闻的缺点。目前，丁酸单甘油酯的合成方法主要有以下几种：直接酯化法、丁酸酐法、环氧氯丙烷法、缩水甘油法等。其中，直接酯化法反应效率太低，且产品纯度不高；丁酸酐法对中控要求较高，而且丁酸酐性质不稳定，易爆炸；环氧氯丙烷法需要用到环氧氯丙烷，但是该物质毒性较大；缩水甘油法的原料来源较为困难。以上种种合成方法都制约着丁酸单甘油酯的工业化，因此，开发一种高转化率、高产品纯度且操作方便的丁酸单甘油酯新合成方法显得十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种1-丁酸甘油酯的制备方法，操作过程简单，有利于实现工业化生产，而且转化率高、产品纯度高。本专利技术的另一目的在于提供一种1-丁酸甘油酯，作为多元醇型非离子型表面活性剂，可直接添加到饲料中。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种1-丁酸甘油酯的制备方法，其包括以下步骤：将硼酸双甘油酯、丁酸，以及固体脱水剂和固体催化剂KF/ZnO，在120～130℃的条件下，搅拌冷凝回流反应90～120min；加入盐酸，室温条件下搅拌反应30～90min后过滤，将滤液蒸馏，剩余部分即为1-丁酸甘油酯。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，硼酸双甘油酯的制备方法为：将甘油与硼酸按摩尔比2～4：1，在110～120℃的条件下，搅拌反应90～150min，得到硼酸双甘油酯。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，硼酸双甘油酯与丁酸的摩尔比为1：2～4。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，固体催化剂KF/ZnO的使用量为丁酸质量的2％～4％。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，固体脱水剂包括氨基磺酸、氧化硼中的至少一种。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，若固体脱水剂为氨基磺酸，丁酸和氨基磺酸的摩尔比为1：0.5～2；若固体脱水剂为氧化硼，丁酸和氧化硼的摩尔比为1：0.3～0.5。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，固体催化剂KF/ZnO的制备方法为：按金属负载量10％～15％称取KF·2H2O和ZnO，加入蒸馏水，搅拌2～4.5h；在101～109℃的条件下烘干，研成粉末，于500～650℃锻烧2～4.5h，冷却至室温，得到固体催化剂KF/ZnO。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，硼酸双甘油酯与盐酸的摩尔比为6：1.0～1.4，盐酸浓度为2mol/L。一种1-丁酸甘油酯，其是采用上述的1-丁酸甘油酯的制备方法制得。进一步地，在本专利技术较佳实施例中，1-丁酸甘油酯可作为饲料添加剂直接添加到饲料中。本专利技术实施例的1-丁酸甘油酯及其制备方法的有益效果是：本专利技术实施例的1-丁酸甘油酯的制备方法是将硼酸双甘油酯、丁酸，以及固体脱水剂和固体催化剂KF/ZnO，在120～130℃的条件下，搅拌冷凝回流反应90～120min；加入盐酸，室温条件下搅拌反应30～90min后过滤，将滤液蒸馏，剩余部分即为1-丁酸甘油酯，该方法操作过程简单，有利于实现工业化生产，而且转化率高、产品纯度高；制得的1-丁酸甘油酯作为多元醇型非离子型表面活性剂，可直接添加到饲料中。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的1-丁酸甘油酯及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供一种1-丁酸甘油酯的制备方法，其包括以下步骤：S1、将硼酸双甘油酯、丁酸，以及固体脱水剂和固体催化剂KF/ZnO加入反应釜中，硼酸双甘油酯与丁酸的摩尔比为1：2～4，优选为1：2，固体催化剂KF/ZnO的使用量为丁酸质量的2％～4％，优选为3％，开启冷凝回流装置，在120～130℃的条件下，搅拌冷凝回流反应90～120min。本实施例中，硼酸双甘油酯的制备方法为：将甘油与硼酸按摩尔比2～4：1(相应的，甘油与丁酸的摩尔比为1～2：1～2)，在110～120℃的条件下，搅拌反应90～150min，得到硼酸双甘油酯。固体脱水剂包括氨基磺酸、氧化硼中的至少一种。若固体脱水剂为氨基磺酸，丁酸和氨基磺酸的摩尔比为1：0.5～2，优选为1：1；若固体脱水剂为氧化硼，丁酸和氧化硼的摩尔比为1：0.3～0.5，优选为1：0.35。固体催化剂KF/ZnO的制备方法为：按金属负载量10％～15％称取KF·2H2O和ZnO，加入蒸馏水，搅拌2～4.5h，优选3h；在101～109℃，优选105℃的条件下烘干，研成粉末，于500～650℃锻烧2～4.5h，优选于600℃锻烧3h，冷却至室温，得到固体催化剂KF/ZnO。S2、加入盐酸，硼酸双甘油酯与盐酸的摩尔比为6：1.0～1.4(相应的，甘油与盐酸的摩尔比为12～24：1.0～1.4)，盐酸浓度为2mol/L，在室温条件下搅拌反应30～90min后过滤，将滤液蒸馏，除去所含水分及少量盐酸，剩余部分即为1-丁酸甘油酯。滤渣中的硼酸与固体催化剂KF/ZnO可以回收再利用，既降低了成本，又能减少固体废弃物的排放，节能环保。本专利技术实施例还提供一种1-丁酸甘油酯，其是采用上述的1-丁酸甘油酯的制备方法制得，该产品基本都是1-丁酸甘油酯，减少了生成其他同分异构体的可能，该1-丁酸甘油酯可作为饲料添加剂直接添加到饲料中。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供一种1-丁酸甘油酯，其是按照以下制备方法制得：(1)向500mL四口烧瓶中加入甘油55.9g，硼酸18.8g(甘油与硼酸的摩尔比为2：1)，升温至120℃，搅拌120min，得到硼酸双甘油酯。(2)在上述烧瓶上接入冷凝回流装置，并向上述烧瓶中加入丁酸53.4g(甘油与丁酸的摩尔比为1：1)，氨基磺酸59.2g(丁酸和氨基磺酸的摩尔比为1：1)，固体催化剂KF/ZnO1.6g(使用量为丁酸质量的3％)，将温度升至130℃，边搅拌边冷凝回流90min。(3)将反应体系温度降至室温，向上述烧瓶中加入2mol/L盐酸35ml(甘油与盐酸的摩尔比为12：1.4)，搅拌60min后过滤。(4)取滤液，在0.1MP负压、75℃条件下进行蒸馏，直至没有馏分被分离为止，剩余部分即为1-丁酸甘油酯。经气相色谱检测：1-丁酸甘油酯的含量为98.2％，净收率为94.7％。实施例2本实施例提供一种1-丁酸甘油酯，其是按照以下制备方法制得：(1)向500mL四口烧瓶中加入甘油36.6g，硼酸12.5g(甘油与硼酸的摩尔比为2：1)，升温至110℃，搅拌120min，得到硼酸双甘油酯。(2)在上述烧瓶上接入冷凝回流装置，并向上述烧瓶中加入丁酸35.0g(甘油与丁酸的摩尔比为1：1)，氧化硼9.7g(丁酸和氧化硼的摩尔比为1：0.35)，固体催化剂KF/ZnO1.1g(使用量为丁酸质量的3.1％)，将温度升至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1‑丁酸甘油酯的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：将硼酸双甘油酯、丁酸，以及固体脱水剂和固体催化剂KF/ZnO，在120～130℃的条件下，搅拌冷凝回流反应90～120min；加入盐酸，室温条件下搅拌反应30～90min后过滤，将滤液蒸馏，剩余部分即为1‑丁酸甘油酯。

【技术特征摘要】
1.一种1-丁酸甘油酯的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：将硼酸双甘油酯、丁酸，以及固体脱水剂和固体催化剂KF/ZnO，在120～130℃的条件下，搅拌冷凝回流反应90～120min；加入盐酸，室温条件下搅拌反应30～90min后过滤，将滤液蒸馏，剩余部分即为1-丁酸甘油酯。2.根据权利要求1所述的1-丁酸甘油酯的制备方法，其特征在于，所述硼酸双甘油酯的制备方法为：将甘油与硼酸按摩尔比2～4：1，在110～120℃的条件下，搅拌反应90～150min，得到所述硼酸双甘油酯。3.根据权利要求1所述的1-丁酸甘油酯的制备方法，其特征在于，所述硼酸双甘油酯与所述丁酸的摩尔比为1：2～4。4.根据权利要求1所述的1-丁酸甘油酯的制备方法，其特征在于，所述固体催化剂KF/ZnO的使用量为所述丁酸质量的2％～4％。5.根据权利要求1所述的1-丁酸甘油酯的制备方法，其特征在于，所述固体脱水剂包括氨基磺酸、氧化硼中的至少一种。6.根据权利要求5所述的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊粲，王绍云，余四新，周樱，
申请(专利权)人：湖北神舟化工有限公司，武汉新华扬生物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42