[發(fā)明專利]一種萃取分離丁二酸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510690002.2
• 申請日: 2015-10-21
• 公開（公告）號: CN105254489B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 管國鋒;馮波;萬輝;王磊
• 申請（專利權）人: 南京工業(yè)大學
• 主分類號: C07C55/10
• 分類號: C07C55/10;C07C51/42;C07C51/48
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司32218
• 代理人: 徐冬濤,袁正英

技術領域

本發(fā)明涉及一種萃取丁二酸的方法，尤其涉及使用離子液體萃取分離丁二酸的方法。

背景技術

丁二酸又稱琥珀酸，是一種常見的天然有機羧酸，廣泛地存在于自然界動植物之中。純凈的丁二酸是一種白色單斜晶體,共分為α、β兩種晶形。它是一種二元羧酸，在結構中有兩個亞甲基，因此具有許多的反應特性，如進行酰化、氧化、還原等反應。生產丁二酸的方法主要有化學合成法、生物轉化法和發(fā)酵法等方法。其中發(fā)酵法具有生產原料經濟性、可持續(xù)等特點，得到了廣泛的重視和應用。

目前，提取發(fā)酵液中的丁二酸工藝有溶劑萃取法、鈣鹽法、離子交換吸附法等。傳統(tǒng)的溶劑萃取法使用有機溶劑對液相中的丁二酸進行萃取，存在著有機溶劑消耗量大、污染環(huán)境等缺點。鈣鹽法是在發(fā)酵液中加入CaCl₂，反應之后產生不溶于水的丁二酸鈣，經過洗滌、酸解、濃縮等過程后制得丁二酸固體，但是純度不高。離子交換法吸附法是使用利用有機高分子樹脂較高的選擇離子交換性，尋找適用于萃取體系的樹脂，直接從處理后的發(fā)酵濾液中提取有機羧酸，但該方法生產成本較高。

中國專利CN201310366258.9公開了一種通過雙水相萃取從發(fā)酵液中提取丁二酸的方法，該方法作過程繁瑣、有機溶劑消耗量大。中國專利CN200910087820.8公開了一種采用鈣鹽法生產丁二酸的方法，操作過程簡單，但是提取的丁二酸純度不高，殘存的雜質較多。美國專利US5168055報道了鈣鹽法提取丁二酸的方法，該方法雖然操作簡便，但存在離子交換柱交換能力有限，再生困難等問題。中國專利CN201210192466.7公開了一種H-型強酸性陽離子交換樹脂提取丁二酸的方法，該方法選擇性好，產品純度高，但是操作過程過于繁瑣而且生產成本較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于為了改進現(xiàn)有技術的不足而提供一種萃取分離丁二酸的方法，取代傳統(tǒng)的溶劑萃取法，達到高效萃取丁二酸的效果。

本發(fā)明的技術方案為：一種萃取分離丁二酸的方法，其具體步驟如下：

(1)萃取：以離子液體為萃取劑，進行丁二酸水溶液的萃取；萃取完成后，分離得到萃取相和萃余相；

(2)萃取劑再生：向萃取相中加入堿溶液進行反萃；反萃結束后，分離得到離子液體和反萃液；離子液體經過去離子水洗滌后真空干燥，循環(huán)使用；

(3)丁二酸回收：向反萃液中加入酸溶液進行酸析，再進行結晶，得到丁二酸。

優(yōu)選步驟(1)中所述的離子液體為雙十烷基二甲基胺、雙十烷基二甲基胺三氟甲基磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、四丁基膦磺胺二甲嘧啶鹽、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰亞胺鹽或四丁基膦糖精鹽中的一種。

優(yōu)選步驟(1)中所述的丁二酸溶液濃度為0.05～0.25mol/L。優(yōu)選步驟(1)中丁二酸溶液與離子液體進行萃取時的體積比為0.5～2：1。

優(yōu)選步驟(1)中萃取溫度為15～40℃，萃取時間為2～8h。

優(yōu)選步驟(2)中所述的堿溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液的一種；堿溶液的摩爾濃度為0.2～0.5mol/L；堿溶液與步驟(1)得到的萃取相體積比為1～4：1。

優(yōu)選步驟(2)中反萃溫度為15～50℃，反萃時間為2～6h。優(yōu)選步驟(2)中真空干燥溫度為50～70℃，真空度為0.09～0.099MPa，干燥時間為6～12h。

優(yōu)選步驟(3)中加入的酸為鹽酸、硝酸或硫酸中的一種；酸析時調節(jié)pH為1～3。

有益效果：

(1)本發(fā)明中所用離子液體是一種綠色溶劑，具有很好的環(huán)境友好性，而且重復使用性很強，具有良好的經濟性。

(2)本發(fā)明中離子液體對丁二酸類有機羧酸具有很好的萃取選擇性，萃取效率高，產品純度高。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步說明本發(fā)明。

實施例1

取10ml濃度為0.05mol/L的丁二酸溶液與10ml雙十烷基二甲基胺糖精鹽離子液體進行液液萃取，萃取溫度為25℃，萃取時間為8h。萃取結束后，將兩相離心分離，得到11ml萃取相。

向萃取相中加入11ml的0.5mol/L的NaOH溶液進行反萃，反萃時間為2h，反萃溫度為15℃。反萃結束后，離子液體經過去離子水洗滌后，在0.099MPa真空度下60℃真空干燥12h后循環(huán)使用。得到的反萃液加入硝酸溶液調節(jié)pH為2進行酸析，結晶之后得到丁二酸0.039g，回收率為66.1％；產品純度達99.99％。

實施例2