[发明专利]萃取分离乙酰丙酸的方法

说明书

本发明涉及一种萃取分离乙酰丙酸的方法，包括使乙酰丙酸水溶液与络合萃取剂接触的步骤；所述络合萃取剂由络合剂和助溶剂组成，所述络合剂选自磷酸三丁酯、磷酸三辛酯或三烷基氧膦中的至少一种，所述助溶剂选自甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯或丙酸乙酯中的至少一种；络合剂与助溶剂的重量比为(20:1)～(1:20)。所述方法可用于乙酰丙酸分离提纯的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种萃取分离乙酰丙酸的方法。

背景技术

乙酰丙酸是一种重要的生物质转化平台化合物，可以经过加氢、氧化脱氢、酯化等反应制取高附加值化学品，应用极为广泛。乙酰丙酸通常由生物质原料水解制得，水解过程中通常采用盐酸或硫酸为催化剂，纤维素在酸性条件下分解成葡萄糖单体，再水解生成乙酰丙酸和甲酸。由于水解产物中乙酰丙酸浓度较低，而乙酰丙酸具有羧酸亲水基团，同时溶液中存在一定量的甲酸，甲酸和乙酰丙酸同为弱有机酸，因此分离难度较大。要得到纯度较高的乙酰丙酸，必须对水解产物进行分离纯化。

常用的分离方法有溶剂萃取法、真空减压蒸馏法、结晶法、离子交换法、膜分离法等。目前为止研究乙酰丙酸分离的相关专利很少，主要以物理萃取法为主。文献CN1775731A公布了一种利用树脂吸附法从单糖水溶液中分离乙酰丙酸的方法。但使用吸附法存在吸附剂生产能力有限、寿命低及造价高的缺陷。CN101020629A公布了一种活性炭分离乙酰丙酸的方法，混合有乙酰丙酸、甲酸以及糖类物质的水解液经弱碱阴离子交换柱层析及大孔吸附树脂脱色后，通过活性炭吸附柱分离甲酸和乙酰丙酸。CN1914148A公布了一种将乙酰丙酸与醇类反应生成乙酰丙酸酯从而富集到有机相的反应萃取法。但使用该方法存在污染或毒性。

20世纪80年代初，美国加州大学C.J.King教授提出了一种基于可逆络合反应的极性有机物萃取分离的方法，简称络合萃取法。在这类工艺过程中，溶液中待分类溶质与含有络合剂的萃取溶剂相接触，络合剂与待分离物质反应形成络合物，使其转移到萃取相内，并通过摆动效应完成反萃取过程，实现分离目的。例如文献CN101182597A就公开了一种酸性萃取剂络合萃取分离稀土元素的方法。目前利用络合萃取分离乙酰丙酸的方法在国内外尚未见报道。

发明内容

本发明旨在提供一种萃取分离乙酰丙酸的方法，该方法具有乙酰丙酸萃取率高，生产成本低，绿色环保的特点。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：一种萃取分离乙酰丙酸的方法，包括使乙酰丙酸水溶液与络合萃取剂接触的步骤；所述络合萃取剂由络合剂和助溶剂组成，所述络合剂选自磷酸三丁酯、磷酸三辛酯或三烷基氧膦中的至少一种，所述助溶剂选自甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯或丙酸乙酯中的至少一种；络合剂与助溶剂的重量比为(20:1)～(1:20)。

上述技术方案中，优选地，络合剂与助溶剂的重量比为(10:1)～(1:10)。

上述技术方案中，优选地，所述络合剂为磷酸三丁酯。

上述技术方案中，优选地，所述助溶剂选自乙酸乙酯。

上述技术方案中，络合萃取剂与乙酰丙酸水溶液的重量比为(1:20)～(20:1)。

上述技术方案中，控制乙酰丙酸水溶液pH值为2～7，接触温度25～60℃。

上述技术方案中，调节pH值的酸为盐酸、硫酸或醋酸。

上述技术方案中，所述乙酰丙酸水溶液衍生自纤维素水解产物。

上述技术方案中，所述乙酰丙酸水溶液中，含有0.5～10重量％的乙酰丙酸，70～98.5重量％的水，1～20重量％的其他杂质。

上述技术方案中，所述方法还包括使乙酰丙酸水溶液与络合萃取剂接触后得到的轻相进行反萃取以得到乙酰丙酸纯相和再生后的络合萃取剂的步骤。

具体实施方式