一种以鼠李糖废液为原料制备2-壬酮的方法技术

本发明专利技术公开了一种以鼠李糖废液为原料制备2

【技术实现步骤摘要】
一种以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法


[0001]本专利技术涉及一种制备2
‑
壬酮的方法，尤其涉及一种以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法。

技术介绍

[0002]鼠李糖在科学和工业环境中用作精细化学品，作为化学反应的组分，并且作为有机化合物合成的中间体。工业上鼠李糖的化学合成多由鼠李糖脂在酸性条件下水解制得，如专利US4933281A、US5550227A所公开，但通过鼠李糖脂水解法制备鼠李糖会同时副产3
‑
羟基癸酸(参见专利US4933281A)。研究发现，鼠李糖废液中一般包含大量的羟基烷基酸，如3
‑
羟基癸酸、3
‑
羟基辛酸、3
‑
羟基十二酸等，直接精馏分离能耗高、难度大，不利于经济化生产。因此，开发鼠李糖废液中有机物的重新利用方法，对提高产品附加值具有重要意义。
[0003]另外，2
‑
壬酮(甲基庚基酮)在食用香精、日用香精等领域具有广泛的应用。传统的制备方法有甲基庚基原醇铬酸的氧化，以2
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壬醇为原料的tempo氧化，1
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壬烯为原料的钯金属的催化氧化等，但这些工艺分别存在原料成本高、工业化生产难度大、后处理复杂、催化剂寿命短等各种问题。由此，致力于市场经济不断发展的迫切需要，需要开发一种高收率制备2
‑
壬酮的新方法。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术提出一种以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法。本专利技术旨在通过鼠李糖废液制备2
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壬酮，一方面可以对鼠李糖废液中的主要成分3
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羟基癸酸进行资源化利用，避免直接分离难度大的问题，另一方面提供一种制备2
‑
壬酮的新方法，并且原料来源广泛、成本低廉，可以显著降低生产成本，工业适用性更强。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法，包括以下步骤：
[0007]1)将包含大量3
‑
羟基癸酸的鼠李糖废液与溶剂混合后，加入氧化催化剂，经氧化反应后脱除溶剂，得到包含3
‑
氧代癸酸的反应液；
[0008]2)将上述反应液加水混合，再加入脱羧催化剂，经脱羧反应生成包含2
‑
壬酮的反应液，分离提纯，以制备2
‑
壬酮。
[0009]作为一项优选地实施方案，所述鼠李糖废液的组成包括：3
‑
羟基癸酸65
‑
70wt％，3
‑
羟基辛酸5
‑
10wt％，3
‑
羟基十二酸5
‑
10wt％，重组分10
‑
20wt％。
[0010]作为一项优选地实施方案，步骤1)中，所述氧化催化剂选自2
‑
碘酰基苯甲酸、KMnO4、CrO3、RuO4、CuO中的一种或多种，优选2
‑
碘酰基苯甲酸。
[0011]作为一项优选地实施方案，所述氧化催化剂的用量为鼠李糖废液质量的0.1
‑
1.2wt％，优选0.3
‑
0.6wt％。
[0012]作为一项优选地实施方案，步骤1)中，氧化反应温度为60
‑
120℃优选80
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100℃，压力为1
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5MPaG优选2
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3MPaG。
[0013]作为一项优选地实施方案，步骤1)中，氧化反应时间为2
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6h，优选3.5
‑
5h。
[0014]优选地，步骤1)中反应溶剂为丙酮、二氯甲烷、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺中的一种或多种，优选丙酮。
[0015]进一步优选地，反应溶剂的用量为鼠李糖废液质量的1
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5倍，优选2
‑
3倍。
[0016]作为一项优选地实施方案，步骤2)中，所述脱羧催化剂选自AlCl3、FeCl3、BF3、NbCl5中的一种或多种，优选AlCl3。
[0017]作为一项优选地实施方案，所述脱羧催化剂的用量为包含3
‑
氧代癸酸的反应液质量的1
‑
5wt％，优选2
‑
3wt％。
[0018]作为一项优选地实施方案，步骤2)中，脱酸反应温度为150
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200℃优选165
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185℃，压力为2
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4MpaG优选2.5
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3.5MPaG。
[0019]作为一项优选地实施方案，步骤2)中，脱酸反应时间为0.5
‑
3h，优选1.5
‑
2.5h。
[0020]优选地，步骤2)中，水的用量为包含3
‑
氧代癸酸的反应液质量的0.5
‑
5倍，优选2
‑
4倍。
[0021]优选地，步骤1)、步骤2)中反应均在惰性气体(如氮气)保护下进行。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1)通过两步反应简单合成2
‑
壬酮，并且原料来源广泛、成本低廉，可以显著降低生产成本，提高经济收益；
[0024]2)通过两步反应将鼠李糖废液中的主要成分3
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羟基癸酸转变为高附加值产品2
‑
壬酮，不仅实现了废物利用，而且解决了废液中不同种类羟基烷基酸分离难度大的问题。
附图说明
[0025]图1为实施例1制备得到2
‑
壬酮产品的红外谱图。
具体实施方式
[0026]下面通过具体实施例对本专利技术做进一步说明，本专利技术所述实施例只是作为对本专利技术的说明，不限制本专利技术的范围。
[0027]专利技术以下实施例采用的主要测试方法如下：
[0028]3‑
氧代癸酸反应液通过配备有紫外检测器的液相色谱进行分析，液相色谱为安捷伦公司1200系列，配备有C18液相色谱柱，柱温设定40℃，以甲醇腈和0.05wt％的磷酸水溶液为流动相，流速为0.8mL/min，紫外检测器300nm波长处进行检测，外标法进行定量。样品在进样前，用乙腈适当稀释后，进样分析。
[0029]2‑
壬酮通过GC
‑
9800色谱进行分析：气相色谱仪为安捷伦公司1200系列，初始温度150℃，保持2min,以15℃/min的速率程序升温至280℃，保留5min；气化室温度280℃，检测室温度280℃；FID检测；进样量0.2微升。
[0030]含量50％鼠李糖脂水溶液购自赢创特种化学(上海)有限公司。其他原料和试剂如无特殊说明，均购自市售商业成品。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以鼠李糖废液为原料制备2
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壬酮的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将包含大量3
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羟基癸酸的鼠李糖废液与溶剂混合后，加入氧化催化剂，经氧化反应后脱除溶剂，得到包含3
‑
氧代癸酸的反应液；2)将上述反应液加水混合，再加入脱羧催化剂，经脱羧反应生成包含2
‑
壬酮的反应液，分离提纯，以制备2
‑
壬酮。2.根据权利要求1所述的以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法，其特征在于，所述鼠李糖废液的组成包括：3
‑
羟基癸酸65
‑
70wt％，3
‑
羟基辛酸5
‑
10wt％，3
‑
羟基十二酸5
‑
10wt％，重组分10
‑
20wt％。3.根据权利要求2所述的以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化催化剂选自2
‑
碘酰基苯甲酸、KMnO4、CrO3、RuO4、CuO中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法，其特征在于，所述氧化催化剂的用量为鼠李糖废液质量的0.1
‑
1.2wt％，优选0.3
‑
0.6wt％。5.根据权利要求4所述的以鼠李糖废液为原料制备2
‑
壬酮的方法，其特征在于，步骤1)中，氧化反应温度为60

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连才，张德旸，张永振，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：