一種可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬有機物制備【技術領域】，具體涉及一種可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝。它提供了一種同時制備甘油碳酸酯和高純度甘油鋅的新工藝。用分次投料一鍋煮的方式，在同一反應器中先后合成甘油鋅和甘油碳酸酯，用甘油鋅催化甘油碳酸酯的合成，用甘油碳酸酯促進氧化鋅的徹底轉化，將甘油鋅全溶于反應液中，得到澄清透明的反應液。反應結束后加入沉淀劑使甘油鋅析出，再經洗滌等處理，可得到純度達到98％的高純度甘油鋅。液體經分離，可得到純度達到97％以上的甘油碳酸酯，且未反應的甘油經分離后可循環(huán)回用。本聯(lián)產工藝在確保獲得藥用級高純度產品的同時，減少了生產步驟，降低了成本，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有機物制備【技術領域】，具體地講是屬于一種可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝。
【背景技術】
[0002]甘油鋅是一種精細化學品，呈白色的潤滑性粉末，極難溶于水。在醫(yī)藥衛(wèi)生、熱穩(wěn)定劑、化妝品中有廣泛的用途。目前甘油鋅用于橡膠、塑料、PVC樹脂、塑料等作為熱穩(wěn)定劑，效果良好。國外對于甘油鋅的動物實驗及臨床應用的實驗表明，甘油鋅可抗關節(jié)炎，抗胃潰瘍，抑菌，及透皮吸收作為緩釋 補鋅等等多種藥物用途。
[0003]專利CN102093165A報導，需在高壓反應釜中反應18h才可得到約91%產率的甘油鋅；專利CN101704721報導，需將醋酸鋅甘油置于微波爐微波反應，雖然反應時間短，也避免了高溫高壓，但微波反應目前反應機理未得到學術界一致認同，反應結果也具有不確定和不穩(wěn)定性；專利CN101372355報導，將無水醋酸鋅分散在甘油中，將石英管置于管式爐中加熱，反應后冷卻，水洗，離心可得到甘油鋅，但此生產過程中使用醋酸鋅，原料成本高，并且產品后期的處理用到了有毒溶劑，產品分離過程不夠環(huán)保。目前甘油鋅合成的反應條件苛刻，且純度均達不到98%以上。
[0004]甘油碳酸酯是用甘油進行碳回收的產物，可用作汽油穩(wěn)定劑、溶劑和反應中間體。甘油碳酸酯脫除一分子二氧化碳得到縮水甘油，是潛在的作為合成醫(yī)藥、農藥的中間體。此外，由于甘油碳酸酯的低毒性、低蒸發(fā)壓、無易燃性，及優(yōu)良的生物降解性和潤濕性，甘油碳酸酯是很好的化妝品保濕劑和藥物載體溶劑及乳化劑。
[0005]甘油碳酸酯的合成方法很多，有光氣法、羰化法、酯交換法、氨酯法等。其中氨酯法由于是通過尿素與甘油在催化劑的作用下直接反應生成甘油碳酸酯。尿素作為與甘油反應，反應條件溫和，反應產率高，且反應后副產的氨氣可被用作原料與二氧化碳再去合成尿素，從而形成一個以氨為中間媒介的回收二氧化碳的反應體系，具有極大的意義。其合成反應過程可表示如下:
[0006]
【權利要求】
1.一種可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝。該工藝由下列步驟組成: 1)制備一個混合物。該混合物由α)甘油，(ii)氧化鋅，(iii)尿素，(iV)路易斯堿組成； 2)讓混合物中的甘油和氧化鋅在路易斯堿催化下進行反應，生成甘油鋅和水，形成第一步反應混合物；讓混合物中的甘油和尿素在甘油鋅催化下進行反應，并將所生成的氨，連同第一步反應中所生成的水，及時移除，單獨收集，得到含有甘油碳酸酯、甘油鋅、甘油、尿素、路易斯堿及其他副產物的 第二步反應混合物； 3)向第二步反應混合物中加入沉淀劑，使其中所含的尿素、甘油鋅和路易斯堿析出，經固液分離，得到由甘油碳酸酯、甘油及其它副產物組成的液體混合物和由甘油鋅、尿素和路易斯堿組成的固體混合物； 4)固體混合物在脫除沉淀劑后，用去除劑進行處理，去除路易斯堿和尿素，然后脫除去除劑，得到甘油鋅產品； 5)含有路易斯堿和尿素的去除劑溶液回收去除劑，循環(huán)回用，所得路易斯堿和尿素也循環(huán)回用； 6)液體混合物經分離處理，回收沉淀劑，得到甘油碳酸酯、甘油和其他副產物。沉淀劑和甘油循環(huán)使用。甘油碳酸酯和其他副產物作為產品出售。
2.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于所述混合物的組成為:氧化鋅:甘油:尿素:路易斯堿=1:1~70: 10~60: O~0.25，最好是1: 3~49: 26~40: O~0.12。其中的路易斯堿可以是草酸、苯甲酸、水楊酸、酒石酸、碳酸、乙酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽及相應的水合物、硫酸鋅、乙酸鋅、鋅銨絡合離子等鋅鹽中的一種或幾種的組合，可以是游離的，也可以是以附著在其他載體上的形式存在的。
3.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于所述混合物的調配方法可以是將全部配料一次性添加完畢，也可以是先添加氧化鋅、路易斯堿和甘油，待第一步反應結束后再將尿素加入，或是先添加氧化鋅、路易斯堿和部分甘油，待第一步反應結束后再將尿素和其余部分的甘油加入。
4.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于第一步反應在常壓，80~280°C，最好是130~160°C，的條件下進行，反應時間應控制在0.5~lOhrs，最好是L 5~3.5hrs。第二步反應在O~30kPa，80~180°C，最好是O~IOkPa, 130~160°C，的條件下進行，反應時間應控制在0.5~9hrs，最好是3~5hrs。
5.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于沉淀劑可以是甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、丁酮、戊酮、己烷、環(huán)己烷等有機溶劑中的一種或幾種的組合。
6.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于固液分離可以以過濾的方式進行，也可以以離心分離或是沉降等其他方式進行。過濾可以用加壓過濾機、真空過濾機類目下中的任何一種過濾機械進行。離心分離可以用間歇式過濾離心機、連續(xù)式過濾離心機、管式離心機、碟片式離心機類目下中的任何一種離心機械進行。沉降可以用三足式沉降離心機、螺旋卸料沉降離心機中的任何一種沉降機械進行。
7.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于去除劑可以是水，也可以是甲醇、乙醇、丙酮或其他任何可以溶解路易斯堿和尿素，但不會溶解甘油鋅的溶劑。
8.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于所述的分離處理可以是常減壓多塔精餾，也可以是模擬移動床色譜分離。
9.如權利要求8所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于所述的模擬移動床色譜分離所使用的吸附劑可以是硅膠，也可以是活性炭或離子交換樹月旨。所使用的洗脫劑可以是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、環(huán)己烷、正己烷等有機溶劑中的一種或幾種的組合。
10.如權利要求1所述的可實現(xiàn)甘油碳酸酯與高純度甘油鋅聯(lián)產的生產工藝，其特征在于回收溶劑過程可以是蒸發(fā)、蒸餾、精餾、閃蒸或任何其他回收溶劑的工藝過程。
【文檔編號】C07D317/36GK103936708SQ201410174189
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權日:2014年4月29日
【發(fā)明者】湯魯宏, 錢晨 申請人:江南大學, 湯寧