[發(fā)明專利]一種從生物油中分離提純2,6?二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510279412.8
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN105037111B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張士成;郝詩來;陳凱緋;曹磊昌;呂航;陳建民
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: C07C41/34
• 分類號: C07C41/34;C07C43/23;C07C45/78;C07C49/84
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物基化學(xué)品分離提純領(lǐng)域，涉及成分復(fù)雜的生物油的分離和提純工藝，具體是一種從生物油中分離提純2,6-二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮的方法。

背景技術(shù)

隨著人口的增長和人民生活水平的提高，能源需求不斷增長，以化石燃料為主的傳統(tǒng)能源日趨緊缺，因煤炭、石油等利用而帶來的諸如溫室效應(yīng)等環(huán)境問題日益嚴(yán)重。面對能源緊張和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，生物質(zhì)廢棄物等能源的開發(fā)利用引起了廣泛關(guān)注。生物質(zhì)除直接燃燒、熱裂解、堆肥發(fā)酵等轉(zhuǎn)化方法外還可通過高溫裂解、水熱液化將其轉(zhuǎn)化為多孔徑的生物碳和富含酚類、酮類等高附加值化學(xué)產(chǎn)品的生物油。從生物油中分離提取出高價值的化學(xué)品成為生物質(zhì)應(yīng)用的一個新的研究方向。

生物油成分復(fù)雜，其中已知化合物達(dá)200多種，主要有糖、有機酸、酚、醛、醇、酮等。從液相產(chǎn)物中提取的酚類可用作染料、保溫絕緣材料和食品添加劑等，另有一些酚類具有抗腹瀉、殺菌消毒和除草的功能；揮發(fā)性有機酸是重要的化工原料亦可用于制備除冰劑；另有許多化學(xué)品已應(yīng)用于化工、食品和醫(yī)藥等行業(yè)。其中，2,6-二甲氧基苯酚是一種重要的化工過程中間體，并在日化、醫(yī)藥、香精合成等行業(yè)作香料之用。乙酰丁香酮是一種結(jié)構(gòu)上與苯乙酮和2,6-二甲氧基苯酚相似的酚類化合物，乙酰丁香酮可以誘導(dǎo)根癌農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒和發(fā)根農(nóng)桿菌Ri質(zhì)粒攜帶的VirA基因的活化和高效表達(dá)，目前普遍應(yīng)用于農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化研究中。以往工業(yè)上獲得2,6-二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮的技術(shù)是通過化工合成的方法，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)、蒸餾、濃縮和結(jié)晶等步驟獲得。如何從生物油中分離出這兩種化合物，是本研究的目標(biāo)。

目前，國內(nèi)外生物油分離技術(shù)主要有萃取、柱層析分離、超臨界萃取和膜分離等。

萃取又稱溶劑萃取或液液萃取，亦稱抽提（通用于石油煉制工業(yè)），是一種用液態(tài)的萃取劑處理與之形成不互溶的雙組分或多組分溶液，實現(xiàn)組分分離的傳質(zhì)分離過程，其操作條件溫和，儀器設(shè)備簡單，是分離生物油最簡便的方法之一，因而被廣泛應(yīng)用。

柱層析法又稱色譜分離法，是一種利用混合物中諸組分在兩相間的分配原理以獲得分離的方法。柱層析法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進(jìn)行洗脫，混合物中不同的物質(zhì)會以不同的速度沿固定相移動，最終達(dá)到分離的效果。柱層析技術(shù)既可以用于少量樣品的分析鑒定，又可以用于大樣本的分離純化。柱層析法的分離原理則是根據(jù)分子在硅膠柱上吸附能力的不同進(jìn)行分離，極性較強的分子容易被硅膠吸附，而極性較弱的分子不易被吸附。整個柱層析過程就是吸附、解吸、再吸附和再解吸的過程。柱層析法的最大特點是分離效率高，能分離結(jié)構(gòu)和性質(zhì)非常相似的化合物。

膜分離是根據(jù)生物膜對物質(zhì)選擇性通透的原理所設(shè)計的一種對包含不同組分的混合樣品進(jìn)行分離的方法，但應(yīng)用到生物油分離中還很少，大部分還局限性在實驗階段。其原因可能是成本昂貴，分離量少，技術(shù)不夠成熟，不適宜商業(yè)化應(yīng)用。近年來超臨界萃取以其提取效果好、低殘留、工藝簡單、生產(chǎn)周期短、耗能低等優(yōu)點得到迅速的發(fā)展，國外對此項技術(shù)理論與實踐已十分的成熟，國內(nèi)對超臨界萃取工藝的研究還比較薄弱。

由于生物油的成分復(fù)雜，利用單一的分離和純化的方法很難從生物油中獲得純度較高的工業(yè)化學(xué)品，因此，有必要開發(fā)多種分離純化工藝組合技術(shù)來分離生物油。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了從生物油中分離提純2,6-二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮的方法，該方法過程簡單，消耗試劑少，且得到的2,6-二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮純度很高。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種從生物油中分離提純2,6-二甲氧基苯酚和乙酰丁香酮的方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）在水中加入堿性氫氧化物形成混合液，或在水中加入固體堿性氧化物，反應(yīng)生成含有堿性氫氧化物的混合液，所述的堿性氧化物為氧化鈣、氧化鋇、氧化鎂中的一種，所述的堿性氫氧化物為氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂中的一種，其中堿性氧化物或氫氧化物加入量為水質(zhì)量的5%~20%；

（2）在步驟（1）得到的混合液攪拌均勻后加入生物油進(jìn)行堿化反應(yīng)，其中生物油加入量為混合液質(zhì)量的1%~10%，分離得到堿化沉淀物，所述的分離為過濾分離、離心分離、沉降分離中的一種，所述的堿化反應(yīng)溫度為20~70℃，反應(yīng)時間10~60min；

（3）在步驟（2）得到的堿化沉淀物中加入醇類超聲清洗除去附著在沉淀上的生物油中未進(jìn)行堿化反應(yīng)的殘留有機物，分離得到沉淀并烘干，所述的醇類為甲醇、乙醇、丙醇中的一種，所述的分離為過濾分離、離心分離、沉降分離中的一種；