[发明专利]一种羟基酸烷基酯的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种绿色溶剂羟基酸烷基酯的制备方法，包括如下步骤:（1）在常压或微正压及催化剂存在下将烷基醇与羟基酸甲酯或乙酯混合，在50至200℃温度下反应，所述烷基醇和羟基酸甲酯或羟基酸乙酯的摩尔比大于1；（2）在135至170℃温度下，第一次分馏出生成物甲醇或乙醇，分馏柱顶温度为甲醇或乙醇的沸点温度；（3）第二次常压或减压蒸馏出多余的反应物烷基醇和未反应的羟基酸甲酯或乙酯，蒸馏温度控制在烷基醇和羟基酸甲酯或乙酯的沸点温度；以及（4）收集剩余产物羟基酸烷基酯。本发明方法产率高，不产生任何三废，生产成本低，绿色环保。

技术领域

本发明涉及化学化工技术领域，尤其涉及一种羟基酸烷基酯的制备方法、产物及其应用。

背景技术

在全球越来越重视环保的前提下，绿色有机溶剂也越来越引起人们的注意。作为制药，化妆品，洗涤剂，涂料，食品和香料生产中的常用溶剂，羟基酸甲酯或乙酯是由羟基酸和乙醇形成的一元酯，该化合物被认为是可生物降解的，可用水冲洗干净的脱脂剂。例如：乳酸乙酯在各种食物中天然存在，包括葡萄酒，鸡肉和各种水果。稀释时乳酸乙酯的气味温和，黄油，奶油，带有一丝水果和椰子味。羟基酸甲酯或乙酯也用作硝酸纤维素，醋酸纤维素和纤维素醚的溶剂。在有酸或碱的存在时羟基酸甲酯或乙酯在水中水解成水、二氧化碳和醇。然而，羟基酸甲酯或乙酯的沸点只有140～160℃，挥发性大，不安全。如能将羟基酸甲酯或乙酯中的甲基或乙基置换丙基，丁基，异丙基，乙二醇基等成分子量更大的基团，则沸点就可以提高，挥发性降低，从而在使用中更安全。使用温度也可以提高。但目前的现有技术显示，例如KR101085960B1，将羟基酸甲酯或乙酯中的乙基置换成其他基团可用酯交换的化学反应涉及后处理去除溶剂，纯化等工序，成本大，不环保。

因此，急需一种低成本、环保，不涉及去除溶剂的绿色溶剂，即羟基酸烷基酯的制备方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种羟基酸烷基酯的制备方法，包括如下步骤:

(1)在50至200℃温度，常压或微正压及催化剂存在下将烷基醇与羟基酸甲酯或乙酯混合反应，所述烷基醇和羟基酸甲酯或羟基酸乙酯的摩尔比大于1；

(2)在温度为135至170℃下，第一次分馏出生成物甲醇或乙醇，分馏柱顶温度为甲醇或乙醇的沸点温度；

(3)第二次常压或减压蒸馏出多余的反应物烷基醇和未反应的羟基酸甲酯或乙酯，蒸馏温度控制在烷基醇和羟基酸甲酯或乙酯的沸点温度；以及

(4)收集剩余产物羟基酸烷基酯。

在本发明中，“常压”是指一个标准大气压，即100KPa。“微正压”是指100至200Kpa。“减压”是指0至20KPa。本发明中化学物质“沸点”是指按照GB/T 616-2006方法测定所得的温度。

优选地，羟基酸烷基酯的制备方法，还包括如下步骤：

(5)将步骤(3)中蒸出的反应物烷基醇和未反应的羟基酸甲酯或乙酯返回步骤(1)继续参与反应。

优选地，所述烷基醇含有至少一个官能团，优选为两个官能团。

优选地，所述烷基醇选自乙醇、1-丙醇、1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-辛醇、1-癸醇、2-丙醇、2-甲基-1-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇、乙二醇、丙三醇、丁四醇、木糖醇、半乳糖醇、庚七醇、月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、硬脂醇、被单或二甲氧基取代的(C₂-C₁₈)醇、被单或二乙氧基取代的(C₂-C₁₈)醇的一种。