一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法，涉及有机合成技术领域，本发明专利技术提供的丁酰乳酸丁酯制备方法规避了香料生产过程中所产生的大量废水，不仅回收正丁醇可以循环套用，丁酰化反应所产生的丁酸还可以制备丁酐继续套用，并且中和催化剂操作后均采用抽滤进行固液分离，无需水洗直接精馏提纯即可，提高资源综合利用率，同时处理方式简单，方法合理。方法合理。

【技术实现步骤摘要】
一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法

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[0001]本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法。

技术介绍
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[0002]香料是由人工模仿水果和天然香料气味而合成的浓缩芳香油，多用于制造食品，化妆品和卷烟等。食用香精是参照天然食品的香味，采用天然和天然等同香料、合成香料经精心调配而成具有天然风味的各种香型的香精。包括水果类水质和油质、奶类、家禽类、肉类、蔬菜类、坚果类、蜜饯类、乳化类以及酒类等各种香精，适用于饮料、饼干、糕点、冷冻食品、糖果、调味料、乳制品、罐头、酒等食品中。
[0003]丁酰乳酸丁酯是一种无色液体，其具有柔和的奶油和烤面包香气。闪点100℃，1ml样品溶于3ml 70％乙醇，溶于丙二醇和大多数非挥发性油，难溶于水和甘油。丁酰乳酸丁酯属于天然等同香料和人造香料，是目前广泛应用的一款香料。

技术实现思路
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[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法，在合成乳酸丁酯时加入大大过量的正丁醇既作溶剂又参与反应，同时在丁酰化反应过程中采用冷热一体机准确控制釜温，最终丁酰乳酸丁酯产品总收率可达80％，产品纯度可达99.9％，产品酸值在0.2mg KOH/g以下。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
[0006]一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法，包括以下步骤：
[0007](1)乳酸丁酯的合成：
[0008]分别称量正丁醇、乳酸、浓硫酸加入干燥洁净的反应器中，搭分水装置，开启加热与搅拌开关，加热升温，保温反应；开启水泵控制阀门进行微负压分水，分水结束后降温；加入固体碳酸钾中和浓硫酸，随后抽滤固液分离，粗品精馏，得到乳酸丁酯；
[0009](2)丁酰乳酸丁酯的合成：
[0010]分别称量浓硫酸、乳酸丁酯加入干燥洁净的反应器中，采用冷热一体机保证釜内温度；缓慢滴加丁酐，控制釜内温度不超过60℃；滴完保温反应；降温，加入固体碳酸钾中和浓硫酸，随后抽滤固液分离，粗品精馏，得到丁酰乳酸丁酯。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术规避了香料生产过程中所产生的大量废水，不仅回收正丁醇可以循环套用，丁酰化反应所产生的丁酸还可以制备丁酐继续套用，并且中和催化剂操作后均采用抽滤进行固液分离，无需水洗直接精馏提纯即可，提高资源综合利用率，同时处理方式简单，方法合理。
具体实施方式：
[0012]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结
合具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0013]本专利技术提供了一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法，包括以下步骤：
[0014](1)乳酸丁酯的合成：
[0015]分别称量正丁醇、乳酸、浓硫酸加入干燥洁净的反应器中，搭分水装置，开启加热与搅拌开关，加热升温，保温反应；开启水泵控制阀门进行微负压分水，分水结束后降温；加入固体碳酸钾中和浓硫酸，随后抽滤固液分离，粗品精馏，得到乳酸丁酯；
[0016](2)丁酰乳酸丁酯的合成：
[0017]分别称量浓硫酸、乳酸丁酯加入干燥洁净的反应器中，采用冷热一体机保证釜内温度；缓慢滴加丁酐，控制釜内温度不超过60℃；滴完保温反应；降温，加入固体碳酸钾中和浓硫酸，随后抽滤固液分离，粗品精馏，得到丁酰乳酸丁酯。
[0018]步骤(1)中，所述正丁醇与乳酸的摩尔比为(1.5～3.3):1。
[0019]步骤(1)中，所述浓硫酸的用量占乳酸质量的1.0～2.0wt％。采用浓硫酸作为酯化反应的催化剂和脱水剂。
[0020]步骤(1)中，投入过量的正丁醇，保证乳酸充分参与酯化反应，对过量的正丁醇回收后可以循环套用；采用冷热一体机，准确控制反应放热；在反应过程中开启微负压使正丁醇与水共沸进行分水，使酯化反应正向进行地比较彻底，充分提高乳酸丁酯产率且同时无外加水而产生废水；加入固体碱碳酸钾中和催化剂浓硫酸，得到的乳酸丁酯纯度达到97％以上。
[0021]步骤(2)中，所述丁酐与乳酸丁酯的摩尔比为(1
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1.05):1。滴加丁酐时注意控制滴加速度，防止剧烈放热。
[0022]步骤(2)中，所述浓硫酸的用量占乳酸丁酯质量的0.5～2.0wt％。
[0023]步骤(2)中，加入固体碳酸钾中和催化剂浓硫酸，得到的丁酰乳酸丁酯纯度达到99％以上。
[0024]步骤(2)中，摆脱了传统醇与酸酯化的方式合成酯，创新性的采用丁酐进行丁酰化反应，该过程副产为丁酸，避免产生废水，且丁酸可进一步合成丁酐而套用，实现原子经济。
[0025]实施例1
[0026]在1000mL四口烧瓶中，一锅法投料正丁醇267.8g、乳酸227.6g、浓硫酸4.0g后加热至100℃，保温反应2h后，用水泵微负压进行分水2h，釜内温度约90℃，分水完毕后降温，共分水31.6g。待温度降至30℃以下，边搅拌边加入固体碳酸钾5.0g中和浓硫酸；静置15min后进行抽滤，收集滤液；用刺型柱进行提纯，粗拉得到55.5g正丁醇(GC含量96.0％)，得到乳酸丁酯。纯度96.9％，该步收率约78.8％。
[0027]向干燥洁净的冷热一体机中加入上述乳酸丁酯262.2g，加入浓硫酸1.2g，开启冷热一体机控制温度35
‑
40℃，滴加丁酐265.0g，注意控制滴加速度；最后待釜温降至30℃以下，边搅拌边加固体碳酸钾2.0g中和，15min后进行抽滤，收集滤液；滤液上精馏塔，最终得到丁酰乳酸丁酯。纯度99％，总收率约74.6％。
[0028]实施例2
[0029]在1000mL四口烧瓶中，一锅法投料正丁醇533.0g、乳酸227.6g、浓硫酸4.0g后加热至100℃，保温反应2h后，用水泵微负压进行分水2h，釜内温度约90℃，分水完毕后降温，共
分水33.2g。待温度降至30℃以下，边搅拌边加入固体碳酸钾5.0g中和浓硫酸；静置15min后进行抽滤，收集滤液；用刺型柱进行提纯，粗拉得到315.5g正丁醇(GC含量96.2％)，得到乳酸丁酯。纯度96.9％，该步收率约87.8％。
[0030]向干燥洁净的冷热一体机中加入上述乳酸丁酯285.2g，加入浓硫酸1.5g，开启冷热一体机控制温度35
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40℃，滴加丁酐315.0g，注意控制滴加速度；最后待釜温降至30℃以下，边搅拌边加固体碳酸钾2.0g中和，15min后进行抽滤，收集滤液；滤液上精馏塔，最终得到丁酰乳酸丁酯。纯度99％以上，总收率约86.6％。
[0031]实施例3
[0032]在1000mL四口烧瓶中，一锅法投料正丁醇533.0g、乳酸227.6g、浓硫酸4.0g和偏磷酸锌2.5g后加热至100℃，保温反应2h后，用水泵微负压进行分水2h，釜内温度约90℃，分水完毕后降温，共分水33.2g。待温度降至30℃以下，边搅拌边加入固体碳酸钾5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无附加废水且高产率制备丁酰乳酸丁酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)乳酸丁酯的合成：分别称量正丁醇、乳酸、浓硫酸加入干燥洁净的反应器中，搭分水装置，开启加热与搅拌开关，加热升温，保温反应；开启水泵控制阀门进行微负压分水，分水结束后降温；加入固体碳酸钾中和浓硫酸，随后抽滤固液分离，粗品精馏，得到乳酸丁酯；(2)丁酰乳酸丁酯的合成：分别称量浓硫酸、乳酸丁酯加入干燥洁净的反应器中，采用冷热一体机保证釜内温度；缓慢滴加丁酐，控制釜内温度不超过60℃；滴完保温反应；降温，加入固体碳酸钾中和浓硫酸，随后抽滤固液分离，粗品精馏，得到丁酰乳酸丁酯。2.根据权利要求1所述的无附加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇航，王毅，梁立冬，张政，
申请(专利权)人：安徽华业香料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：