一种无添加防腐剂山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单（2-丙基）庚酯及其合成方法技术

本发明专利技术提供了一种无添加防腐剂山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单(2

【技术实现步骤摘要】
一种无添加防腐剂山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯及其合成方法


[0001]本专利技术属于精细有机合成
，具体涉及一种无添加防腐剂山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯及其合成方法。

技术介绍

[0002]山梨坦辛酸酯是科莱恩公司于2010年首先提出的新型功能性日用化学品助剂，也是重要的无添加防腐剂的代表品种。其在化妆品及洗护用品中可用作助水溶剂、助乳化剂及防腐剂等，特别是利用其和其他传统防腐剂的增效作用用于日化产品体系，可大大降低传统防腐剂的加入量，显著降低毒害性，在化妆品产品的防腐能力更有效、安全。但由于山梨坦辛酸酯的最小抑菌浓度值较大，售价高，添加量大，因而限制了其使用。
[0003]目前国外只有科莱恩生产山梨坦辛酸酯。由于技术难度大，合成技术保密，国内外文献相关山梨坦辛酸酯合成方面报道很少，李程碑等以山梨醇和辛酸为原料，在氮气保护下，采用先醚化后酯化的方法合成单酯含量为47.6％的山梨坦辛酸酯，比科莱恩产品单酯含量高10％。上述工艺需在氮气保护条件下，通过两步反应进行，存在反应工艺复杂，催化剂处理困难、污染严重、操作复杂等缺陷，在很大程度上限制了山梨坦辛酸酯作为新型多功能添加剂在化妆品及日化行业的推广使用。

技术实现思路

[0004]为了解决无添加防腐剂山梨坦辛酸酯合成过程中工艺复杂，催化剂处理困难、污染严重、操作复杂等缺陷，本专利技术提供了一种山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯，并提供一种失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯一步法合成方法。
[0005]本专利技术提供的无添加防腐剂山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的结构式如下所示：
[0006][0007]上述失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的合成方法为：在配有温度计、搅拌器、冷凝器并连接负压装置的烧瓶中，搅拌条件下依次加入山梨醇、2
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丙基庚酸、催化剂，加完后控制体系压力为4000～20000Pa，升温至200～230℃，反应时间4～6小时，反应完后得到失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品；将失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品通过分子蒸馏得到高含量的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯产品。合成方程式为：
[0008][0009]上述合成方法中，优选所述山梨醇与2
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丙基庚酸的投料摩尔比为1:1.0～2.2。
[0010]上述合成方法中，所述催化剂为苛性碱，优选氢氧化钠、氢氧化钾中任意一种或两种混合，进一步优选催化剂加量为2
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丙基庚酸质量的1％～2％。
[0011]上述合成方法中，优选分子蒸馏的蒸馏压力为50～80Pa、蒸馏温度为110～130℃。
[0012]本专利技术以天然原料山梨醇和2
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丙基庚酸为原料，通过一步反应合成失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯。山梨醇是人体可代谢的糖醇，属于来源非常广泛的化工原料,大量应用在食品、日化及医药等行业。2
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丙基庚酸可通过2
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丙基庚醇直接氧化，较易获得，而2
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丙基庚醇是煤制烯烃(MTO)工艺的副产物，国内产能达近50万吨/年，售价不高。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0013](1)本专利技术以可再生天然原料山梨醇和煤制烯烃工艺副产物2
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丙基庚醇的衍生物2
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丙基庚酸为原料，原料易得，来源广泛，采用一步法合成工艺，合成方法简单，经济性高，整个反应顺应了绿色、环保的要求，符合“绿色化工”发展趋势，适合工业化大规模生产；
[0014](2)本专利技术提供的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯为类山梨坦辛酸酯结构，通过对其杀菌、助洗及乳化等功能进行表征，结果表明失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的防腐抑菌性能达到并优于目前市售山梨坦辛酸酯的水平，可替代山梨坦辛酸酯进行使用，且具有较好的助洗、乳化功能，可完全替代山梨坦辛酸酯使用；
[0015](3)本专利技术的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯成本较低，可直接应用于液体洗涤剂，以2％～5％的用量替代液体洗涤剂中相应量的活性物，去污力相当，无需添加防腐剂即可通过微生物挑战试验，保证产品的防腐需求；
[0016](4)本专利技术对我国高附加值防腐剂产业转化，缩小与本行业国际顶尖公司的技术差距具有重要意义，特别是减少传统防腐剂用量，或是不用传统防腐剂，这将是防腐剂行业的一次革命性变革，对人类身体健康具有重要贡献。
附图说明
[0017]图1是实施例1制备的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品的HPLC图。
[0018]图2是实施例1提纯的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的1HNMR图。
[0019]图3是实施例1提纯的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的HPLC图。
具体实施方式
[0020]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
[0021]实施例1
[0022]在配有温度计、搅拌器、冷凝器、连接负压装置的烧瓶中，搅拌条件下依次加入36.4g(0.2mol)山梨醇、37.84g(0.22mol)2
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丙基庚酸、0.45g(0.011mol)氢氧化钠，加完后控制体系压力为8000Pa，升温至210℃，反应时间4小时，检测体系酸值为8mgKOH/g，得到失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品。将失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品在蒸馏压力为60Pa、蒸馏温度为120℃条件下，通过分子蒸馏得到高含量的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯产品，收率69.85％，含量95.24％。
[0023]采用1HNMR、HPLC对上述失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品和失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯产品的结构及纯度进行表征，结果见图1～3。结果表明，经分子蒸馏后，合成的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的纯度可达95.0％以上。
[0024]实施例2
[0025]在配有温度计、搅拌器、冷凝器、连接负压装置的烧瓶中，搅拌条件下依次加入36.4g(0.2mol)山梨醇、72.24g(0.42mol)2
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丙基庚酸、1.3g(0.023mol)氢氧化钾，加完后控制体系压力为4000Pa，升温至220℃，反应时间5.5小时，检测体系酸值为6mgKOH/g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无添加防腐剂山梨坦辛酸酯替代品失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯，其特征在于，所述失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的结构式如下所示：2.一种权利要求1所述的失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯的合成方法，其特征在于：在配有温度计、搅拌器、冷凝器并连接负压装置的烧瓶中，搅拌条件下依次加入山梨醇、2
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丙基庚酸、催化剂，加完后控制体系压力为4000～20000Pa，升温至200～230℃，反应时间4～6小时，得到失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品，将失水山梨醇单(2
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丙基)庚酯粗品通过分子蒸馏得到高含量的失水山梨醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：成西涛，南蓉，张金峰，沈寒晰，黄方方，杨淑玮，孟璐，
申请(专利权)人：陕西化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：