背景【1】
在工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的今天，化石能源的大量消耗帶來了資源枯竭和環(huán)境污染等問題，也推動了綠色清潔生物能源的開發(fā)和利用。目前，丙三醇的應用研究主要集中在以丙三醇為原料制備高附加值化學品，以及用于有機合成反應的綠色溶劑等方面。
制備
丙三醇轉(zhuǎn)化制備高附加值化學品的方法包括多相催化、均相催化和生物催化。化學法主要是通過聚合、選擇性氧化、熱轉(zhuǎn)換，以及選擇性氫解等反應獲得以丙三醇為原料的高附加值產(chǎn)品，該方法存在產(chǎn)物收率低、反應條件苛刻(如高溫和高壓)、生成副產(chǎn)物，以及金屬催化劑分離困難等問題。生物法轉(zhuǎn)化丙三醇以其反應過程條件溫和、反應具有專一性和高效性而備受青睞。
自然界中存在可利用丙三醇為碳源和能源進行代謝合成的多種類型微生物，通過微生物的代謝過程獲得由丙三醇衍生的高附加值化學品更符合綠色化學的發(fā)展要求。作為溶劑而言，丙三醇與常規(guī)有機溶劑相比，其理化性質(zhì)較為特殊，黏度較高，丙三醇的高沸點和低蒸氣壓的特性類似于離子液體。作為一種極性質(zhì)子溶劑，丙三醇能完全溶于水和短鏈醇而不溶于烴類，它可促進水相中多種非有機酸、堿、鹽，以及親水性有機化合物的溶解。近年來，丙三醇作為綠色溶劑的研究日益活躍，并顯示出其替代傳統(tǒng)有機溶劑應用于有機合成反應的可行性。
生產(chǎn)方法【2】
丙三醇的工業(yè)生產(chǎn)方法可分為兩大類：以天然油脂為原料的方法，所得丙三醇俗稱天然丙三醇；以丙烯為原料的合成法，所得丙三醇俗稱合成丙三醇。
1、天然丙三醇的生產(chǎn)
1984年以前，丙三醇全部從動植物脂制皂的副產(chǎn)物中回收。直到目前，天然油脂仍為生產(chǎn)丙三醇的主要原料，約42％的天然丙三醇得自制皂副產(chǎn)品，58％得自脂肪酸生產(chǎn)。制皂工業(yè)中油脂的皂化反應產(chǎn)物分成兩層：上層主要是含脂肪酸鈉鹽(肥皂)及少量丙三醇，下層是廢堿液，為含有鹽類，氫氧化鈉的丙三醇稀溶液，一般含丙三醇9％～16％，無機鹽8％～20％。油脂反應。油脂水解得到的丙三醇水(也稱甜水)，其丙三醇含量比制皂廢液高，約為14％一20％，無機鹽0％一0．2％。近年來已普遍采用連續(xù)高壓水解法，反應不使用催化劑，所得甜水中一般不含無機酸，凈化方法比廢堿液簡單。無論是制皂廢液，還是油脂水解得到的丙三醇水所含的丙三醇量都不高，而且都含有各種雜質(zhì)，天然丙三醇的生產(chǎn)過程包括凈化、濃縮得到粗丙三醇，以及粗丙三醇蒸餾、脫色、脫臭的精制過程。
2、合成丙三醇的生產(chǎn)
丙烯合成丙三醇的生產(chǎn)方法可歸納為兩大類，即氯化和氧化?，F(xiàn)在工業(yè)上仍在使用丙烯氯化法和丙烯乙酸氧化法。
(1)丙烯氯化法。這是合成丙三醇中最重要的生產(chǎn)方法，共包括四個步驟：丙烯高溫氯化、氯丙烯次氯酸化、二氯丙醇皂化以及環(huán)氧氯丙烷的水解。環(huán)氧氯丙烷水解制丙三醇是在150℃、
1．37MPa二氧化碳壓力下，在10％氫氧化鈉和l％碳酸鈉的水溶液中進行，生成丙三醇含量為5％～20％的含氯化鈉的丙三醇水溶液，經(jīng)濃縮、脫鹽、蒸餾，得純度為98％以上的丙三醇。
(2)丙烯過乙酸氧化法。丙烯與過乙酸作用合成環(huán)氧丙烷，環(huán)氧丙烷異構(gòu)化為烯丙醇。后者再與過乙酸反應生成環(huán)氧丙醇(即縮水丙三醇)，最后水解為丙三醇。過乙酸的生產(chǎn)不需要催化劑，
乙醛與氧氣氣相氧化，在常壓、150～160℃、接觸時間24s的條件下，乙醛轉(zhuǎn)化率11％，過乙酸選擇性83％。上述后兩步反應在特殊結(jié)構(gòu)的反應精餾塔中連續(xù)進行。原料烯丙醇和含有過乙酸的乙酸乙酯溶液送入塔后，塔釜控制在60～70qC、13～20kPa。塔頂蒸出乙酸乙酯溶劑和水，塔釜得至丙三醇水溶液。此法選擇性和收率均較高，采用過乙酸為氧化劑，可不用催化劑，反應速度較快，簡化了流程。生產(chǎn)lt丙三醇消耗烯丙醇1．001t，過乙酸1．184t，副產(chǎn)乙酸0．947t。目前，天然丙三醇和合成丙三醇的產(chǎn)量幾乎各占50％。而丙烯氯化法約占合志丙三醇產(chǎn)量的80％。我國天然丙三醇占總產(chǎn)量90％以上。
工業(yè)用途【2】
(1)用作制造硝化丙三醇、醇酸樹脂和環(huán)氧樹脂。
(2)用以制取各種制劑、溶劑、吸濕劑、防凍劑和甜味劑，配劑外用軟膏或栓劑等。
(3)在涂料工業(yè)中用以制取各種醇酸樹脂、聚酯樹脂、縮水丙三醇醚和環(huán)氧樹脂等。
(4)紡織和印染工業(yè)中用以制取潤滑劑、吸濕劑、織物防皺縮處理劑、擴散劑和滲透劑。
(5)在食品工業(yè)中用作甜味劑、煙草劑的吸濕劑和溶劑。
(6)在造紙、化妝品、制革、照相、印刷、金屬加工、電工材料和橡膠等工業(yè)中都有著廣泛的用途。
(7)并用作汽車和飛機燃料以及油田的防凍劑。
丙三醇的副作用
需要指出的是，由于丙三醇的保水作用，它可以增加血容量，以致引起頭暈、惡心等癥狀。這些癥狀在妊娠、高血壓、糖尿病、。腎病等血容量或血壓本身就比較高的情況下，就更加明顯。
參考文獻
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