本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種對(duì)羥基苯甲酸乙酯的制備方法。
背景技術(shù):
對(duì)羥基苯甲酸酯是一類新一代高效低毒消毒殺菌防腐劑,它的抗菌能力比苯甲酸和山梨酸及其鹽類強(qiáng),應(yīng)用pH范圍比苯甲酸和山梨酸及其鹽類廣,用量比苯甲酸和山梨酸及其鹽類低得多,并且使用安全,經(jīng)濟(jì)方便,對(duì)人體刺激較小。在國外,已被廣泛用于食品、飲料、化妝品和醫(yī)藥等方面。在日本、對(duì)羥基苯甲酸酯和山梨酸是主要的防腐劑產(chǎn)品。而中國,防腐劑的主要產(chǎn)品仍是苯甲酸鈉,山梨酸鉀的產(chǎn)品也逐年增加,成為防腐劑的第二個(gè)主要產(chǎn)品。生產(chǎn)對(duì)羥基苯甲酸酯,國內(nèi)僅有少數(shù)幾家廠家,且規(guī)模很小,產(chǎn)品僅包括對(duì)羥基苯甲酸甲酯,乙酯和丙酯少數(shù)幾個(gè)產(chǎn)品,對(duì)羥基苯甲酸異丙酯、丁酯、異丁酯、戊酯、異戊酯、已酯、庚酯和辛酯等,國內(nèi)均未有生產(chǎn)。因此,開發(fā)新一代食品防腐劑對(duì)羥基苯異甲酸酯類,不僅增加了中國食品防腐劑的品種,縮小與國外食品防腐劑的差異。更重要的是,為中國食品工業(yè)提供了新一代高效低毒的防腐殺菌劑,促進(jìn)中國食品工業(yè)的飛速發(fā)展。
隨著中國經(jīng)濟(jì)體制的改革,水果、蔬菜等各種農(nóng)副產(chǎn)品的產(chǎn)量大幅度增產(chǎn),為中國食品工業(yè)的發(fā)展,提供了廣闊的原料市場,這就迫切要求食品飲料的多樣化、風(fēng)味化、高效化和儲(chǔ)藏穩(wěn)定化等。這一結(jié)構(gòu)的巨大變化離不開食品飲料的添加劑,如食用香料,營養(yǎng)強(qiáng)化劑,食品品質(zhì)改良劑,食品防腐劑等。其中食品防腐劑是一類重要的,并且是用量最大的食品添加劑。目前世界各國使用的食品防腐劑已超過50余種,日本已現(xiàn)有25種之多,且以對(duì)羥基苯甲酸酯類和山梨酸為主。中國目前仍以苯甲酸鈉和山梨酸鉀為主。品種單調(diào),防腐效果差,是中國目前食品防腐劑市場存在的主要問題。因此,研制開發(fā)應(yīng)用范圍廣,防腐效果好,毒性小,綜合成本低的系列新型防腐劑,以適應(yīng)中國食品工業(yè)發(fā)展的需要,已勢在必行。
項(xiàng)目的市場需求分析和國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢:對(duì)羥基苯甲酸酯類防腐劑,是一類新型高效低毒的防腐劑,中國除少數(shù)幾家廠家小規(guī)模生產(chǎn)對(duì)羥基苯甲酸酯、乙酯和丙酯外,其他酯類在國內(nèi)尚屬空白。對(duì)羥基苯甲酸酯中烷基的碳元素原子數(shù)越大,其生產(chǎn)技術(shù)難度越大,但殺菌作用越強(qiáng),特別是對(duì)羥基苯甲酸庚酯和辛酯,生啤酒中加入8-12ppm其效果與加熱滅菌效果相同,保鮮期可達(dá)12個(gè)月以上。對(duì)羥基苯甲酸酯類不僅可用作食品防腐劑,還可用于化妝品、醫(yī)藥和工業(yè)防霉劑。僅化妝品行業(yè),全國每年的需求量就達(dá)100噸以上。因此,對(duì)羥基苯甲酸酯類是一類市場前景十分見好的產(chǎn)品。作為食品防腐劑,它可用于飲料、果蔬加工品、海產(chǎn)加工品、禽畜加工品、調(diào)味品、啤酒、米酒等加工品中,還可用于水果、蔬菜和海產(chǎn)品的防腐保鮮。它不但可完全替代苯甲酸鈉和山梨酸鉀,其使用范圍比苯甲酸鈉和山梨酸鉀更廣。因此,對(duì)羥基苯甲酸酯類有非常大的市場容量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)羥基苯甲酸乙酯的制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種對(duì)羥基苯甲酸乙酯的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)在三口瓶內(nèi)加入對(duì)羥基苯甲酸、一定量的乙醇和硫酸氫鈉,混合均勻,再放入電磁攪拌子,置于微波爐內(nèi),開動(dòng)攪拌,開始反應(yīng),反應(yīng)過程中及時(shí)放出分水器內(nèi)分出的水;
(2)反應(yīng)1-2.5h后關(guān)閉電源,反應(yīng)液體傾入潔凈的三口瓶內(nèi)并用水蒸氣蒸餾出過量的乙醇,蒸餾余液傾入干凈的燒杯內(nèi),冷卻析晶,用10%的碳酸鈉溶液洗滌至pH值為7.5-8.0,抽濾,用蒸餾水沖洗濾餅,干燥,得白色固體產(chǎn)品對(duì)羥基苯甲酸乙酯。
進(jìn)一步方案,所述步驟(1)中對(duì)羥基苯甲酸與乙醇的摩爾比為1:3-5。
進(jìn)一步方案,所述步驟(1)中硫酸氫鈉的加入量為對(duì)羥基苯甲酸質(zhì)量的9-10.2%。
進(jìn)一步方案,所述步驟(1)中攪拌速度為200-300r/min。
進(jìn)一步方案,所述步驟(1)中微波爐的微波輻射功率為400-600W、微波輻射溫度為120-130℃、微波輻射時(shí)間為10-60min。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明以硫酸氫鈉為催化劑,以對(duì)羥基苯甲酸和乙醇為原料,采用微波法制備對(duì)羥基苯甲酸乙酯,過量的乙醇可回收再利用,對(duì)設(shè)備腐蝕小,環(huán)境污染小,催化劑用量少,對(duì)羥基苯甲酸乙酯收率高,純度好,制備方法簡單,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
在三口瓶內(nèi)加入對(duì)羥基苯甲酸、一定量的乙醇和硫酸氫鈉,對(duì)羥基苯甲酸與乙醇的摩爾比為1:3;硫酸氫鈉的加入量為對(duì)羥基苯甲酸質(zhì)量的9%,三口瓶左側(cè)口塞磨口塞,右側(cè)口裝探頭管(內(nèi)裝溫度探頭),中間口接空氣冷凝管通過爐頂口接在外面,分別裝上分水器(內(nèi)裝適量的乙醇)、水冷凝管,混合均勻,再放入電磁攪拌子,置于微波爐內(nèi),開動(dòng)攪拌,攪拌速度為300r/min,開始反應(yīng),反應(yīng)過程中及時(shí)放出分水器內(nèi)分出的水,其中,微波爐的微波輻射功率為400W、微波輻射溫度為130℃、微波輻射時(shí)間為60min;
反應(yīng)2h后關(guān)閉電源,反應(yīng)液體傾入潔凈的三口瓶內(nèi)并用水蒸氣蒸餾出過量的乙醇,蒸餾余液傾入干凈的燒杯內(nèi),冷卻析晶,用10%的碳酸鈉溶液洗滌至pH值為7.5,抽濾,用蒸餾水沖洗濾餅,干燥,得白色固體產(chǎn)品對(duì)羥基苯甲酸乙酯。
經(jīng)測定,對(duì)羥基苯甲酸乙酯的收率為92.6%。
實(shí)施例2
在三口瓶內(nèi)加入對(duì)羥基苯甲酸、一定量的乙醇和硫酸氫鈉,對(duì)羥基苯甲酸與乙醇的摩爾比為1:5;硫酸氫鈉的加入量為對(duì)羥基苯甲酸質(zhì)量的9.6%,三口瓶左側(cè)口塞磨口塞,右側(cè)口裝探頭管(內(nèi)裝溫度探頭),中間口接空氣冷凝管通過爐頂口接在外面,分別裝上分水器(內(nèi)裝適量的乙醇)、水冷凝管,混合均勻,再放入電磁攪拌子,置于微波爐內(nèi),開動(dòng)攪拌,攪拌速度為260r/min,開始反應(yīng),反應(yīng)過程中及時(shí)放出分水器內(nèi)分出的水,其中,微波爐的微波輻射功率為600W、微波輻射溫度為120℃、微波輻射時(shí)間為10min;
反應(yīng)1h后關(guān)閉電源,反應(yīng)液體傾入潔凈的三口瓶內(nèi)并用水蒸氣蒸餾出過量的乙醇,蒸餾余液傾入干凈的燒杯內(nèi),冷卻析晶,用10%的碳酸鈉溶液洗滌至pH值為7.5-8.0,抽濾,用蒸餾水沖洗濾餅,干燥,得白色固體產(chǎn)品對(duì)羥基苯甲酸乙酯。
經(jīng)測定,對(duì)羥基苯甲酸乙酯的收率為90.1%。
實(shí)施例3
在三口瓶內(nèi)加入對(duì)羥基苯甲酸、一定量的乙醇和硫酸氫鈉,對(duì)羥基苯甲酸與乙醇的摩爾比為1:4;硫酸氫鈉的加入量為對(duì)羥基苯甲酸質(zhì)量的10.2%,三口瓶左側(cè)口塞磨口塞,右側(cè)口裝探頭管(內(nèi)裝溫度探頭),中間口接空氣冷凝管通過爐頂口接在外面,分別裝上分水器(內(nèi)裝適量的乙醇)、水冷凝管,混合均勻,再放入電磁攪拌子,置于微波爐內(nèi),開動(dòng)攪拌,攪拌速度為200r/min,開始反應(yīng),反應(yīng)過程中及時(shí)放出分水器內(nèi)分出的水,其中,微波爐的微波輻射功率為500W、微波輻射溫度為128℃、微波輻射時(shí)間為30min;
反應(yīng)2.5h后關(guān)閉電源,反應(yīng)液體傾入潔凈的三口瓶內(nèi)并用水蒸氣蒸餾出過量的乙醇,蒸餾余液傾入干凈的燒杯內(nèi),冷卻析晶,用10%的碳酸鈉溶液洗滌至pH值為8.0,抽濾,用蒸餾水沖洗濾餅,干燥,得白色固體產(chǎn)品對(duì)羥基苯甲酸乙酯。
經(jīng)測定,對(duì)羥基苯甲酸乙酯的收率為95.3%。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)實(shí)施案例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于這里的實(shí)施案例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。