概述[1]
三醋精味苦,用作香料固定劑,溶劑,增韌劑。其也可用于化妝品、醫(yī)藥和染料的生產(chǎn),用作卷煙濾嘴棒的增塑劑等。三醋精具有廣泛的用途。主要用作卷煙過濾嘴的增塑劑,我國四大煙葉基地的三醋酸甘油酯的年用量在4000 t以上。近年來,國外對(duì)三醋酸甘油酯的用途又作了新的開拓,取得了良好的使用效果。三醋酸甘油酯作食品添加劑 ,可增大體積75%;作汽油添加劑,可減少空氣中的排鉛量;作抗蝕襯里添加劑,對(duì)烴類有特佳的抗蝕 ;可配成不呈堿性也無氯臭的家用漂白液;可作塑料薄膜的增塑劑;在印染工業(yè)中,可作醋酸纖維素的泡脹劑和穩(wěn)定劑;可作某些堿性染料的溶劑。鑒于上述的諸多用途和潛在的市場需求,更深入的研究三醋酸甘油酯的合成工藝就很有必要 。
合成方法[2]
三醋精的合成反應(yīng)通常有3種。
①醋酸與甘油的酯化:
②醋酸酐與甘油的?;磻?yīng):
③乙酰氯與甘油的酰化反應(yīng):
反應(yīng)①和②常用濃硫酸、對(duì)甲苯磺酸 、強(qiáng)酸性離子交換樹酯等質(zhì)子酸催化;近年有四氯化錫、硫酸鐵等路易酸催化;磷鎢酸、磷鉬酸、硅鎢酸等雜多酸催化;固體超強(qiáng)酸、復(fù)合固體超強(qiáng)酸催化等,以提高酯化產(chǎn)率。 其次① 、②反應(yīng)副產(chǎn)物為水,常用苯、甲苯、酯、環(huán) 己烷作帶水劑,以破壞平衡,提高酯產(chǎn)率。分別用①和② 以及①與②合用分步進(jìn)行反應(yīng)作了對(duì)比;選用雜多酸 (磷 鎢酸 ) 、四氯化錫等作催化對(duì)比;依據(jù)溶劑.水共沸點(diǎn)下帶水率情況選用甲苯為帶水劑 ,并與其它帶水劑作了對(duì)比。 反應(yīng)③反應(yīng)活性高、速度快、轉(zhuǎn)化率高。 但氯化氫易吸水成鹽酸,腐蝕設(shè)備。 排出的氯化氫氣體必須充分吸收 ,以減少大氣污染公害。 且反應(yīng)物料乙酰氯極活潑,不穩(wěn)定,有毒性及刺激性,屬高?;瘜W(xué)品,基于此點(diǎn),未采用反應(yīng)③制備三醋酸甘油酯。
當(dāng)反應(yīng)主要原材料為甘油;乙酸 (冰醋酸) ;對(duì)甲基苯磺酸;甲苯。三醋酸甘油酯的合成具體過程:在裝有電動(dòng)攪拌器、溫度計(jì) 、冷凝管、分水器的三口西底燒瓶中加入18.8 g (0.2 mo1) 甘油,50.4 g (0.84 mo1) 乙酸 ,0.37 g 對(duì)甲基苯磺酸和44 m I 甲苯 ,開動(dòng)攪拌,加熱升溫,回流 l~ 2 h后 ,利 用甲苯與水生成恒沸物帶出水分,直到無水分出后 ,先減 壓蒸出過量的乙酸和甲苯,再繼續(xù)減壓蒸餾 得三醋酸甘油酯,收率達(dá)90%以上。
三醋酸甘油酯合成工藝流程圖
具體操作步驟:在裝有機(jī)械 攪拌、溫度計(jì)、滴液漏斗和分水器(上接冷凝管) 的250 m L四口反應(yīng)瓶內(nèi),按計(jì)算量投人一定比例的甘油、催化劑、醋酸或醋酸酐或先投入一定量的醋酸,反應(yīng)一段時(shí)間后滴加定量醋酐。在攪拌下加熱,控制脫水反應(yīng)溫度 105~120 ℃,反應(yīng)隨水的不斷帶出 ,溫度逐步提升,至無水分出。升溫至120 ~140 ℃脫除帶水劑 ,然后在冷凝管上口連接循環(huán)水泵 ,并用水泵減壓及導(dǎo)人空氣吹掃至溶劑及少量醋酸全部脫除 ,之后改用機(jī)械泵減壓蒸餾,收集127~130℃/933.1 Pa 餾分。得無色透明油狀液。
分析測試方法[2]
1.紅外光譜及薄層色譜測定
經(jīng)島津IR-408型紅外光譜儀測試與標(biāo)準(zhǔn)譜圖吻合用硅膠GF234 (200~ 300目)鋪板薄層分離,用石油醚:乙酸乙酯= 10:4,進(jìn)行洗脫,碘熏顯色.未見雜質(zhì)。
2.酸值
將試樣溶于中性乙醇,用酸堿滴定法測定。
3.皂化值及酯含量的測定
試樣用KOH—CHOH回流一定時(shí)間后用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液反滴定,同時(shí)作空白試驗(yàn)。
產(chǎn)品用途[1]
1.在藥物工業(yè)中可用作溶劑和攜帶劑;
2.在塑料等工業(yè)制品中可用作纖維素樹脂和乙烯基共聚物的增塑劑;
3.在印染工業(yè)中醋酸纖維素的泡脹劑和穩(wěn)定劑;
4.在香料調(diào)香中可用作溶劑和定香劑;
5.用作食品添加劑;
6.膠黏劑、香煙過濾嘴;
7.用作賽璐珞、照相軟片、防腐劑等的溶劑;
8.可用于測定脂酶底物及氣相色譜固定液等;
參考文獻(xiàn)
[1] 殷樹梅, 馬新啟. 三醋酸甘油酯合成新工藝[J]. 精細(xì)石油化工, 1996(2):26-28.
[2] 胡建, 馬文展. 三醋酸甘油酯綠色合成工藝[J]. 應(yīng)用化工, 2008, 37(7):787-789.