本發(fā)明涉及一種蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法。
背景技術(shù)：
蜂蠟，又稱黃蠟、蜜蠟。蜂蠟是由蜂群內(nèi)適齡工蜂腹部的4對蠟腺分泌出來的一種脂肪性物質(zhì)。在蜂群中，工蜂利用自己分泌的蠟來修筑巢脾、子房封蓋和飼料房封蓋。巢脾是供蜜蜂貯存食物、培育蜂兒和棲息結(jié)團(tuán)的地方，因此，蜂蠟既是蜂群的產(chǎn)品，又是其生存和繁殖所必需的物料。蜂蠟是一種復(fù)雜的有機(jī)化合物。蜂蠟的主要成分是高級脂肪酸和一元醇所合成的酯類、脂肪酸和糖類。現(xiàn)代加工技術(shù)對蜂蠟的特殊成分進(jìn)一步分離提取后獲得了附加值更高的產(chǎn)品。這就是三十烷醇(TA)、二十八烷醇和油菜甾醇物等。在一定的溫度條件下，高級脂肪酸酯在還原劑(L iA lH 4)的作用下，發(fā)生還原反應(yīng)，其反應(yīng)通式如下：
RCOOR′———(L iAlH4)——→RCH2OH+R′OH
式中：R—脂肪酸長碳鏈；R′—脂肪醇長碳鏈
目前有蜂蠟制備高級烷醇的方法具有多種，主要中皂化法、酶解法、酯交換法及還原法等，但是由于各種方法都存在一定的不足，比如酶解法的成本較高，還原法還原效率低等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法，包括如下步驟：
步驟一、在蜂蠟中加入還原劑和骨架鎳還原劑，之后以一定加入速率加入四氫呋喃溶劑，然后在四氫呋喃沸騰溫度條件和超聲波條件下進(jìn)行蜂蠟第一次還原反應(yīng)，其中，所述還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:10～30，骨架鎳還原劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為0.1％～0.3％，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為7:10；
步驟二、待步驟一中還原反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行溶劑回收，溶劑回收后，剩余固體產(chǎn)物用酸進(jìn)行中和，然后加入蒸餾水煮沸冷卻過濾，再用熱水洗至中性，烘干得初級產(chǎn)品；
步驟三、用體積比3:1氯仿-乙醇的混合溶劑對步驟二中得到的初級產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，之后烘干，得到高級烷醇混合物。
優(yōu)選的是，所述的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法中，在所述步驟一之前還包括：
步驟A、按照質(zhì)量比1～2:1000向蜂蠟中加入脂肪酶于溫度60℃下混勻后酶解3～5h，然后按照質(zhì)量比1～2:1000向其中加入酯酶于溫度35～40℃下酶解2～4h。
優(yōu)選的是，所述的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法中，所述步驟一中，所述四氫呋喃沸騰溫度條件為65℃，所述超聲波條件為超聲功率100～200W，所述還原反應(yīng)進(jìn)行5小時，且所述還原反應(yīng)在氫氣環(huán)境中進(jìn)行，所述氫氣的壓力為l5～20MPa。
優(yōu)選的是，所述的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法中，在步驟一和步驟二之間還包括：
步驟B、待步驟一中反應(yīng)完成后，再次向步驟一中的混合物中加入還原劑和四氫呋喃溶劑，然后在溫度80℃、超聲波的超聲功率200W和氫氣壓力20MPa下繼續(xù)反應(yīng)2～3h進(jìn)行蜂蠟第二次還原反應(yīng)，其中，第二次還原反應(yīng)中，還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:20～50，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為1～3:10。
優(yōu)選的是，所述的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法中，步驟二中，所述酸為2M的HCl溶液。
優(yōu)選的是，所述的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法中，步驟一中，所述還原劑為氫化鋁鋰或Ranny-Ni。
優(yōu)選的是，所述的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法中，步驟一中，所述一定加入速率為3～5ml/min。
本發(fā)明至少包括以下有益效果：
本發(fā)明在催化劑的作用下進(jìn)行蜂蠟的還原反應(yīng)，提高了反應(yīng)的效率；同時將酶解和還原法聯(lián)合使用，在酶解后再進(jìn)行還原反應(yīng)，酶解過程中將蜂蠟降解至短鏈或?qū)ⅤユI打開，大大降低了還原反應(yīng)的難度，提高了還原反應(yīng)的效率，該工藝操作簡單，從成本低，且高級烷醇混合物的得率高。
同時，本發(fā)明將四氫呋喃溶劑以一定速率緩慢加入到蜂蠟的反應(yīng)體積中，避免了蜂蠟還原過程中還原程度不均，極易造成雜亂聚合物的狀況；并且，進(jìn)行有第二次還原反應(yīng)，持續(xù)緩慢分次完成蜂蠟的還原反應(yīng)，使得還原反應(yīng)進(jìn)行更徹底、更溫和，以取得較高的高級烷醇混合物的得率。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
本發(fā)明提供一種蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法，包括如下步驟：
步驟一、在蜂蠟中加入還原劑和骨架鎳還原劑，之后以一定加入速率加入四氫呋喃溶劑，然后在四氫呋喃沸騰溫度條件和超聲波條件下進(jìn)行蜂蠟第一次還原反應(yīng)，其中，所述還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:10～30，骨架鎳還原劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為0.1％～0.3％，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為7:10；
步驟二、待步驟一中還原反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行溶劑回收，溶劑回收后，剩余固體產(chǎn)物用酸進(jìn)行中和，然后加入蒸餾水煮沸冷卻過濾，再用熱水洗至中性，烘干得初級產(chǎn)品；
步驟三、用體積比3:1氯仿-乙醇的混合溶劑對步驟二中得到的初級產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，之后烘干，得到高級烷醇混合物。
在本發(fā)明的其中一個實(shí)施例中，作為優(yōu)選，在所述步驟一之前還包括：
步驟A、按照質(zhì)量比1～2:1000向蜂蠟中加入脂肪酶于溫度60℃下混勻后酶解3～5h，然后按照質(zhì)量比1～2:1000向其中加入酯酶于溫度35～40℃下酶解2～4h。
在本發(fā)明的其中一個實(shí)施例中，作為優(yōu)選，所述步驟一中，所述四氫呋喃沸騰溫度條件為65℃，所述超聲波條件為超聲功率100～200W，所述還原反應(yīng)進(jìn)行5小時，且所述還原反應(yīng)在氫氣環(huán)境中進(jìn)行，所述氫氣的壓力為l5～20MPa。
在本發(fā)明的其中一個實(shí)施例中，作為優(yōu)選，在步驟一和步驟二之間還包括：
步驟B、待步驟一中反應(yīng)完成后，再次向步驟一中的混合物中加入還原劑和四氫呋喃溶劑，然后在溫度80℃、超聲波的超聲功率200W和氫氣壓力20MPa下繼續(xù)反應(yīng)2～3h進(jìn)行蜂蠟第二次還原反應(yīng)，其中，第二次還原反應(yīng)中，還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:20～50，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為1～3:10。
在本發(fā)明的其中一個實(shí)施例中，作為優(yōu)選，步驟二中，所述酸為2M的HCl溶液。
在本發(fā)明的其中一個實(shí)施例中，作為優(yōu)選，步驟一中，所述還原劑為氫化鋁鋰或Ranny-Ni。
在本發(fā)明的其中一個實(shí)施例中，作為優(yōu)選，步驟一中，所述一定加入速率為3～5ml/min。
實(shí)施例1
步驟1、按照質(zhì)量比1:1000向蜂蠟中加入脂肪酶于溫度60℃下混勻后酶解3h，然后按照質(zhì)量比1:1000向其中加入酯酶于溫度35℃下酶解2h。
步驟2、在蜂蠟中加入還原劑氫化鋁鋰和骨架鎳還原劑，之后以一定加入速率3ml/min加入四氫呋喃溶劑，然后在四氫呋喃沸騰溫度條件和超聲波條件下進(jìn)行蜂蠟第一次還原反應(yīng)，其中，所述還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:10，骨架鎳還原劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為0.1％，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為7:10；
步驟3、待還原反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行溶劑回收，溶劑回收后，剩余固體產(chǎn)物用2M的HCl溶液進(jìn)行中和，然后加入蒸餾水煮沸冷卻過濾，再用熱水洗至中性，烘干得初級產(chǎn)品；
步驟4、用體積比3:1氯仿-乙醇的混合溶劑對初級產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，之后烘干，得到高級烷醇混合物。
實(shí)施例2
步驟1、按照質(zhì)量比2:1000向蜂蠟中加入脂肪酶于溫度60℃下混勻后酶解5h，然后按照質(zhì)量比2:1000向其中加入酯酶于溫度340℃下酶解2～4h。
步驟2、在蜂蠟中加入還原劑Ranny-Ni和骨架鎳還原劑，之后以一定加入速率5ml/min加入四氫呋喃溶劑，然后在四氫呋喃沸騰溫度65℃和超聲波超聲功率100條件下、氫氣環(huán)境中進(jìn)行進(jìn)行蜂蠟第一次還原反應(yīng)5小時，氫氣的壓力為l5MPa。其中，所述還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:30，骨架鎳還原劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為0.3％，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為7:10；
步驟3、待還原反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行溶劑回收，溶劑回收后，剩余固體產(chǎn)物用2M的HCl溶液進(jìn)行中和，然后加入蒸餾水煮沸冷卻過濾，再用熱水洗至中性，烘干得初級產(chǎn)品；
步驟4、用體積比3:1氯仿-乙醇的混合溶劑對初級產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，之后烘干，得到高級烷醇混合物。
實(shí)施例3
步驟1、按照質(zhì)量比1.5:1000向蜂蠟中加入脂肪酶于溫度60℃下混勻后酶解4h，然后按照質(zhì)量比1.5:1000向其中加入酯酶于溫度38℃下酶解3h。
步驟2、在蜂蠟中加入還原劑氫化鋁鋰或Ranny-Ni和骨架鎳還原劑，之后以一定加入速率4ml/min加入四氫呋喃溶劑，然后在四氫呋喃沸騰溫度65℃和超聲波超聲功率200W條件下、氫氣環(huán)境中進(jìn)行進(jìn)行蜂蠟第一次還原反應(yīng)5小時，氫氣的壓力為20MPa。其中，所述還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:20，骨架鎳還原劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為0.2％，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為7:10；
步驟3、待反應(yīng)完成后，再次向混合物中加入還原劑和四氫呋喃溶劑，然后在溫度80℃、超聲波的超聲功率200W和氫氣壓力20MPa下繼續(xù)反應(yīng)3h進(jìn)行蜂蠟第二次還原反應(yīng)，其中，第二次還原反應(yīng)中，還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:50，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為3:10；。
步驟3、待還原反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行溶劑回收，溶劑回收后，剩余固體產(chǎn)物用2M的HCl溶液進(jìn)行中和，然后加入蒸餾水煮沸冷卻過濾，再用熱水洗至中性，烘干得初級產(chǎn)品；
步驟4、用體積比3:1氯仿-乙醇的混合溶劑對初級產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，之后烘干，得到高級烷醇混合物。
實(shí)施例4
步驟1、按照質(zhì)量比1.5:1000向蜂蠟中加入脂肪酶于溫度60℃下混勻后酶解4h，然后按照質(zhì)量比1.5:1000向其中加入酯酶于溫度38℃下酶解3h。
步驟2、在蜂蠟中加入還原劑氫化鋁鋰或Ranny-Ni和骨架鎳還原劑，之后以一定加入速率4ml/min加入四氫呋喃溶劑，然后在四氫呋喃沸騰溫度65℃和超聲波超聲功率200W條件下、氫氣環(huán)境中進(jìn)行進(jìn)行蜂蠟第一次還原反應(yīng)5小時，氫氣的壓力為20MPa。其中，所述還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:20，骨架鎳還原劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為0.2％，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為7:10；
步驟3、待反應(yīng)完成后，再次向混合物中加入還原劑和四氫呋喃溶劑，然后在溫度80℃、超聲波的超聲功率200W和氫氣壓力20MPa下繼續(xù)反應(yīng)2h進(jìn)行蜂蠟第二次還原反應(yīng)，其中，第二次還原反應(yīng)中，還原劑與所述蜂蠟的質(zhì)量比為1:20，四氫呋喃溶劑與所述蜂蠟的體積質(zhì)量比為1:10；。
步驟3、待還原反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行溶劑回收，溶劑回收后，剩余固體產(chǎn)物用2M的HCl溶液進(jìn)行中和，然后加入蒸餾水煮沸冷卻過濾，再用熱水洗至中性，烘干得初級產(chǎn)品；
步驟4、用體積比3:1氯仿-乙醇的混合溶劑對初級產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶，之后烘干，得到高級烷醇混合物。
這里說明的模塊數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的蜂蠟經(jīng)還原制備高級烷醇的方法的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的實(shí)施例。