工业用邻氨基苯甲酸甲酯的研究

2012-11-06 07:58
当代化工 2012年9期
关键词:糖精小试次氯酸钠

祝 新 红

(中平能化集团 开封兴化精细化工厂, 河南 开封 475003)

工业用邻氨基苯甲酸甲酯的研究

祝 新 红

(中平能化集团 开封兴化精细化工厂, 河南 开封 475003)

糖精的中间产品邻氨基苯甲酸甲酯存在含量偏低、颜色较深的问题,不适合在其它工业领域特别是香料、医药等领域的应用,同时也影响糖精的质量、收率等。通过实验,含量由97.5%~98%提高到98%以上,透光率由原来的因颜色深无法测量提高到33%。能够满足了在其它工业领域特别是香料、医药等领域的应用。]关 键 词:工业化;邻氨基苯甲酸甲酯;研究

邻氨基苯甲酸甲酯是一种重要的精细化工中间产品,它广泛应用于糖精、香料、医药行业及其它化工行业,它的合成方法多种多样,其中比较重要的有:以邻硝基苯甲酸为原料,经酯化反应合成邻硝基苯甲酸甲酯,然后在雷尼镍存在下催化加氢制得邻氨基苯甲酸甲酯[1-3],采用冷冻法代替传统的有机溶剂萃取法制备香料邻氨基苯甲酸甲酯[4],以邻氨基苯甲酸、甲醇为原料,硫酸作催化剂合成邻氨基苯甲酸甲酯[5],特别是叶宗沛老师在实验的基础上对多种合成路线进行了对比[6]。糖精是开封兴化精细化工厂的一项主导产品,近十年来,由于各种客观原因,国家对糖精生产出台了限产政策。这无疑对企业的发展造成了极大的影响。为了拉长糖精产品链条,减轻国家糖精限产政策对企业造成的冲击,经过大量实验,解决了甲酯在糖精生产中含量偏低,色泽较深,长期暴露在空气中易变色等制约其在香料、医药等其它工业领域得到应用的关键因素,使其在香料、医药等其它工业领域得到了较好的应用,实现了工业化生产,大大改变了企业的产品结构,为企业的多元化发展打下了坚实的基础。

1 实验部分

1.1 理化指标的确定

根据QB1781—1993标准,结合我厂实际情况,我们确定了产品要达到的理化指标。见表1。

表1 确定的产品理化指标Table 1 Physicochemical index of product

1.2 实验方案

目前,我厂甲酯实际理化指标如表2。

表2 原来的产品理化指标Table 2 Physicochemical index of primary product

经分析认为,外观指标不合格,可以采用以下几种方法来解决:

(1)调整次氯酸钠用量,使甲酯外观合符标准

(2)在酯化反应中添加定色剂,稳定甲酯色泽;(3)调整工艺参数,如温度、反应时间等到参数;

其次,对于含量指标不合格,我们采用调整工艺参数:

(1)增加甲酯沉降时间和分离时间;

(2)增加过滤布层数,强化过滤效果;

(3)甲酯分离后,增加甲酯静置时间,自然分离甲酯杂质;

由于我厂生产甲酯工艺成熟,调整工艺参数可以放在中试中进行,而调整次氯酸钠用量和在酯化反应中添加定色剂,必须进行小试,因此,我们就这两项进行了小试。

1.3 小试

(1)小试原料选择经认真选择,认为有些原料可以从生产中直接选取,更有利于今后生产。小试原料表如表3。

表3 小试原料表Table 3 The form that is small to try raw material

1.4 实验仪器

烧杯:1 000 mL 5个; 100 mL 5个;

量桶:200 mL 2个; 50 mL 1个;

托盘天平(精确到0.1 g) 1个;

水银温度计(-20~100 ℃) 1个;

电动搅拌 1个; 水浴加热器 1个。

1.5 实验工艺

按比例和先后次序,加入酰胺化液、机冰、甲醇搅拌,在零下 10 ℃左右缓慢加入次氯酸钠,零下反应60 min,自然水解后加入稳定剂,再加热水,并加热,沉降8 h后分离出甲酯。

1.6 配方实验

首先固定酰胺化液和甲醇用量,改变次氯酸钠用量,作一组实验,获取一组实验数据,如表4。

表4 改变次氯酸钠用量实验数据表Table 4 Change time chloric acid sodium the dosage test data form

从这些数据我们可看出,随着次氯酸钠用量增加,甲酯外观指标由白色渐渐变为浅棕、深棕及到深褐。但是,减少次氯酸钠用量后,甲酯外观合格了,但产出量少,产出量高时,外观指标又不合格。为此,我们以相同工艺条件和最大产出量时原料配比为基准,在水解后加入稳定剂,又做了一组实验,得到数据如表5。

表5 加入稳定剂实验数据表Table 5 Join the stabilizing agent experiment data form

从这组数据可以看出,稳定剂1和稳定剂2都可以起到很好的稳定甲酯色泽的作用。并且稳定剂2是糖精生产废弃物,使用时不需再加工,可节省原料、能源及人工,是一种最佳物料,我们决定在中试中采用它作为稳定剂。

2 工艺选择

2.1 工艺确定

根据小试结果和我厂设备的实际情况,增加了稳定剂2的贮罐和相应的管道,采用如下工艺路线进行中试,工艺简图见图1。

图1 确定的工艺流程简图Fig.1 The process flow diagram

为了保证甲酯含量及外观合格,我们又对工艺参数进行了一些调整,调整参数见表6。

表6 工艺参数调整表Table 6 The craft parameter adjustment form

2.2 理化实验

按照更改后的生产工艺路线和调整后的工艺参数,我们进行了中试,中试后取样测定。测定方法如下:

(1)外观测定

按照测定透光率方法进行测定。

(2)含量测定

按照滴定法进行测定。

2.3 理化试验结果

按照理化试验方法,对样品进行检测,结果见表7。根据理化实验结果,认为2.1节中确定的工艺流程达到了预定的邻氨基苯甲酸甲酯的理化指标,因此,将2.1节中确定的工艺流程作为最终的工艺流程,见图1。确定的工艺参数见表6中的调整后数据。

表7 理化试验结果Table 7 The physics and chemistry experiments result

3 试用效果

产品甲酯投放市场后,受到客户的认可。大家认为,我厂生产的甲酯,含量较高,尤其是色泽较好,质量稳定。是可信赖的品牌。现在,许多客户放弃了原来的产品来源,转而到我厂订货,是我厂产品品质较高的最好的例证。

4 结束语

立足于工业化生产,经过对邻氨基苯甲酸甲酯的工艺调整,产品质量有了较大提高,很好的满足了邻氨基苯甲酸甲酯在香料、医药、食品等其它工业领域的应用。获得了河南省科技成果奖。

[1]浙江大学、华东化工学院合编.化学反应工程[M].北京:化学工业出版社,1981.

[2]王彦广,吕萍,张殊佳,吴军.有机化学[M].北京:化学工业出版社,2008.

[3] 金欣, 贾卫民.邻氨基苯甲酸甲酯合成新工艺研究[J]. 香料香精化妆品[J]. 2007(03):5-6.

[4] 王立兴,翟文俊.冷冻法制备邻氨基苯甲酸甲酯的研究[J].重庆师范学院学报(自然科学版),1995(S1):1-3.

[5]刘谦光,陈战国.邻氨基苯甲酸甲酯香料的合成[J].应用化工,1988(02):33.

[6] 叶宗沛.食用香料——邻氨基苯甲酸甲酯的合成[J].广西师院学报(自然科学版),2000(02):54-57.

Study on Industrial Methyl Anthranilate

ZHU Xin-hong
(China PingMei ShenMa Group Kaifeng Xinghua Fine Chemical Factory, He’nan Kaifeng 475003, China)

Saccharin’s intermediate product, methyl anthranilate has lower content and deeper colour, so it is not suitable for industrial application, especially spice and medicine fields, at the same time it has effect on quality and yield of saccharin. In this paper, content of methyl anthranilate was increased from 97.5%~98% to above 98% by the experiment, its transmittance was increased to 33%,which can meet the demand of industrial application.

Industrial application; Methyl anthranilate ; Study

TQ 225

A

1671-0460(2012)09-0913-03

2012-04-20

祝新红(1969-),男,河南开封人,工程师,1990年毕业于武汉工程大学,一直从事糖精生产。E-mail:kfzhuxinhong @ sina.com。

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