乙醇酸反应溶液的提纯及应用
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第 ４８卷第 ７期 ２０１９年 ７月
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专论与综述
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．７ Ｊｕｌ．２０１９
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乙醇酸反应溶液的提纯及应用
袁彩彩，张萍，臧凯，章亚东
（郑州大学 化工与能源学院，河南 郑州 ４５０００１）
摘 要：以乙醇酸化学合成反应溶液为原料，综述了乙醇酸常见的几种提纯方法，对乙醇酸在有机合成、化学清洗、 个人护理、医疗等方面的应用进行阐述。最后对未来提纯的发展方向———电渗析提纯法进行了前景展望。 关键词：乙醇酸；提纯；应用 中图分类号：ＴＱ２２５．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０７－１６５９－０４
酸粗品缩聚得到乙醇酸的低聚物，加入甲醇进行酯
化生成乙醇酸甲酯，最后将乙醇酸甲酯进行水解得
到纯度较高的乙醇酸，水解过程不断采出甲醇回收 循环使用。 张 培 等［６］以 一 氯 乙 酸 和 碳 酸 钠 反 应 溶
液为原料，经过真空浓缩得到乙醇酸粗品，将粗品和
甲醇混合溶解，通过降温、甩料即可得到液体乙醇酸
Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎ
ＹＵＡＮＣａｉｃａｉ，ＺＨＡＮＧＰｉｎｇ，ＺＡＮＧＫａｉ，ＺＨＡＮＧＹａｄｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ）
１．２ 酯化法
酯化水解法是将粗产品用甲醇进行酯化生成乙
醇酸甲酯，乙醇酸甲酯水解得到精制的乙醇酸。具
体方程式如下：
Ｈ＋
ＣＨ２ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＯＨ→ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３ ＋Ｈ２Ｏ
｜
｜
ＯＨ
ＯＨ
ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３ ＋Ｈ２Ｏ→ＣＨ２ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＯＨ
｜
｜
ＯＨ
ＯＨ
吴晓金等［５］以低浓度乙醇酸为原料，先将乙醇
收稿日期：２０１８１１３０ 修改稿日期：２０１８１２１４ 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（２１７０６２４０）；ＮＳＦＣ河南省联合基金面上项目（１６２３００４１０２５３） 作者简介：袁彩彩（１９９３－），女，河南鹤壁人，郑州大学在读硕士研究生，师从章亚东教授，主要从事乙醇酸制备、纯化及
聚乙醇酸的合成研究。电话：１５２２５１７９８５４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｏｌａｒｉｓ１２７０＠１６３．ｃｏｍ 通讯联系人：章亚东，教授。Ｅ－ｍａｉｌ：１５３８５７０１０６９＠１６３．ｃｏｍ
甲酯粗品，精馏提纯、吸附可以得到固体乙醇酸，同 时得到乙 醇 酸 甲 酯 精 品 回 收 利 用。 张 建 忠［７］将 羟
基乙腈硫酸酸性水解液为原料，在温度高于 １１０℃
１ 乙醇酸的提纯
乙醇酸的合成方法主要有：氯乙酸碱性水解法、 羟基乙腈法、乙二醛催化歧化法、甲醛羰基化法和生 物酶发酵法，但是不同的工艺过程均存在难脱除的 负离子杂质。所以乙醇酸产品大多为 ７０％的溶液， 要作为试剂级的商品满足医药、化妆品行业等的要 求，必须对乙醇酸进行提纯。
乙醇酸的 提 纯 方 法 主 要 有：溶 剂 萃 取 法、酯 化 法、电渗析法、物理吸附法、浓缩降温法等。 １．１ 溶剂萃取法
１６６０
应用化工
第 ４８卷
上。孙后勇等［４］以羟基乙腈硫酸法水解液为原料，
采用三辛胺、正辛醇和磺化煤油为络合萃取剂萃取
分离乙醇酸。结果显示，当三辛胺∶正辛醇∶煤油 ＝
６∶１∶３（体积百 分 数 计 ）时 络 合 萃 取 效 果 最 佳，红 外
光谱图表明，三辛胺对乙醇酸络合萃取同时存在氢
键缔合和离子缔合两种方式。
源自文库
乙醇酸（简称 ＧＡ），又名 α羟基酸、羟基乙酸、 甘醇酸等，是结构最简单的脂肪族羟基酸，同时具有 活泼的羟基和羧基，分子量小，其极强的穿透性和水 溶性使得乙醇酸在化妆品、日用品、化工添加剂和化 学清洗等方面极受欢迎。乙醇酸可以自聚生成聚乙 醇酸，聚乙醇酸是目前为止研究最广泛的生物应用 材料之一。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎａｓｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅ ｓｉｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｌｅａｎｉｎｇ，ｐｅｒｓｏｎａｌｃａｒｅ，ｍｅｄｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｅｔｃ．ｗａｓｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆ ｆｕｔｕｒｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ———ｅｌｅｃｔｒｏｄｉａｌｙｓｉｓｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
乙醇酸的提纯方法常采用的是溶剂萃取法，一
般采用三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）、三辛胺（ＴＯＡ）、磷酸三 丁酯（ＴＢＰ）为萃取剂，磺化煤油或甲基异丁基甲酮 为稀释剂，根 据 不 同 的 产 品 要 求 选 择 不 同 的 反 萃 取剂。
刘旭等［１］以羟基乙腈酸性水解液为原料，以无 水异丙醇为萃取剂，根据乙醇酸和盐在异丙醇中的 溶解性不同将盐从溶液中分离出去，经过除盐、回收 异丙醇之后，将料液进行降温结晶，即可得到乙醇酸 晶体。王宏飞等［２］以羟基乙腈反应溶液为原料液， 加入无水乙醇和抑制剂（吩噻嗪、氢醌、２，６二叔丁 基４甲基苯酚），降温除去铵盐（烘干即可作为含氮 元素的工业 原 料 使 用 ），回 收 乙 醇 并 缓 慢 降 温 即 可 得到乙醇 酸 晶 体。 殷 海 洪 等［３］从 乙 二 胺 四 乙 酸 反 应溶 液 中 （溶 液 中 有 氯 化 钠、氯 乙 酸、乙 二 胺、乙 醇 酸）提取乙醇酸。以三辛胺∶正辛醇 ＝３∶２（体积比） 为萃取剂，通过三级萃取可使乙醇酸的萃取率达到 ９０％以上，再用去离子水为反萃取剂，通过二级反萃 取工艺，即可使羟基 乙 酸 的 反 萃 取 率 达 到 ９０％ 以
第 ４８卷第 ７期 ２０１９年 ７月
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专论与综述
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
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乙醇酸反应溶液的提纯及应用
袁彩彩，张萍，臧凯，章亚东
（郑州大学 化工与能源学院，河南 郑州 ４５０００１）
摘 要：以乙醇酸化学合成反应溶液为原料，综述了乙醇酸常见的几种提纯方法，对乙醇酸在有机合成、化学清洗、 个人护理、医疗等方面的应用进行阐述。最后对未来提纯的发展方向———电渗析提纯法进行了前景展望。 关键词：乙醇酸；提纯；应用 中图分类号：ＴＱ２２５．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０７－１６５９－０４
酸粗品缩聚得到乙醇酸的低聚物，加入甲醇进行酯
化生成乙醇酸甲酯，最后将乙醇酸甲酯进行水解得
到纯度较高的乙醇酸，水解过程不断采出甲醇回收 循环使用。 张 培 等［６］以 一 氯 乙 酸 和 碳 酸 钠 反 应 溶
液为原料，经过真空浓缩得到乙醇酸粗品，将粗品和
甲醇混合溶解，通过降温、甩料即可得到液体乙醇酸
Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎ
ＹＵＡＮＣａｉｃａｉ，ＺＨＡＮＧＰｉｎｇ，ＺＡＮＧＫａｉ，ＺＨＡＮＧＹａｄｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ）
１．２ 酯化法
酯化水解法是将粗产品用甲醇进行酯化生成乙
醇酸甲酯，乙醇酸甲酯水解得到精制的乙醇酸。具
体方程式如下：
Ｈ＋
ＣＨ２ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＯＨ→ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３ ＋Ｈ２Ｏ
｜
｜
ＯＨ
ＯＨ
ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３ ＋Ｈ２Ｏ→ＣＨ２ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＯＨ
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ＯＨ
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吴晓金等［５］以低浓度乙醇酸为原料，先将乙醇
收稿日期：２０１８１１３０ 修改稿日期：２０１８１２１４ 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（２１７０６２４０）；ＮＳＦＣ河南省联合基金面上项目（１６２３００４１０２５３） 作者简介：袁彩彩（１９９３－），女，河南鹤壁人，郑州大学在读硕士研究生，师从章亚东教授，主要从事乙醇酸制备、纯化及
聚乙醇酸的合成研究。电话：１５２２５１７９８５４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｏｌａｒｉｓ１２７０＠１６３．ｃｏｍ 通讯联系人：章亚东，教授。Ｅ－ｍａｉｌ：１５３８５７０１０６９＠１６３．ｃｏｍ
甲酯粗品，精馏提纯、吸附可以得到固体乙醇酸，同 时得到乙 醇 酸 甲 酯 精 品 回 收 利 用。 张 建 忠［７］将 羟
基乙腈硫酸酸性水解液为原料，在温度高于 １１０℃
１ 乙醇酸的提纯
乙醇酸的合成方法主要有：氯乙酸碱性水解法、 羟基乙腈法、乙二醛催化歧化法、甲醛羰基化法和生 物酶发酵法，但是不同的工艺过程均存在难脱除的 负离子杂质。所以乙醇酸产品大多为 ７０％的溶液， 要作为试剂级的商品满足医药、化妆品行业等的要 求，必须对乙醇酸进行提纯。
乙醇酸的 提 纯 方 法 主 要 有：溶 剂 萃 取 法、酯 化 法、电渗析法、物理吸附法、浓缩降温法等。 １．１ 溶剂萃取法
１６６０
应用化工
第 ４８卷
上。孙后勇等［４］以羟基乙腈硫酸法水解液为原料，
采用三辛胺、正辛醇和磺化煤油为络合萃取剂萃取
分离乙醇酸。结果显示，当三辛胺∶正辛醇∶煤油 ＝
６∶１∶３（体积百 分 数 计 ）时 络 合 萃 取 效 果 最 佳，红 外
光谱图表明，三辛胺对乙醇酸络合萃取同时存在氢
键缔合和离子缔合两种方式。
源自文库
乙醇酸（简称 ＧＡ），又名 α羟基酸、羟基乙酸、 甘醇酸等，是结构最简单的脂肪族羟基酸，同时具有 活泼的羟基和羧基，分子量小，其极强的穿透性和水 溶性使得乙醇酸在化妆品、日用品、化工添加剂和化 学清洗等方面极受欢迎。乙醇酸可以自聚生成聚乙 醇酸，聚乙醇酸是目前为止研究最广泛的生物应用 材料之一。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎａｓｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅ ｓｉｓ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｌｅａｎｉｎｇ，ｐｅｒｓｏｎａｌｃａｒｅ，ｍｅｄｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｅｔｃ．ｗａｓｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆ ｆｕｔｕｒｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ———ｅｌｅｃｔｒｏｄｉａｌｙｓｉｓｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｉｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｌｙｃｏｌｉｃａｃｉｄ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
乙醇酸的提纯方法常采用的是溶剂萃取法，一
般采用三烷基氧膦（ＴＲＰＯ）、三辛胺（ＴＯＡ）、磷酸三 丁酯（ＴＢＰ）为萃取剂，磺化煤油或甲基异丁基甲酮 为稀释剂，根 据 不 同 的 产 品 要 求 选 择 不 同 的 反 萃 取剂。
刘旭等［１］以羟基乙腈酸性水解液为原料，以无 水异丙醇为萃取剂，根据乙醇酸和盐在异丙醇中的 溶解性不同将盐从溶液中分离出去，经过除盐、回收 异丙醇之后，将料液进行降温结晶，即可得到乙醇酸 晶体。王宏飞等［２］以羟基乙腈反应溶液为原料液， 加入无水乙醇和抑制剂（吩噻嗪、氢醌、２，６二叔丁 基４甲基苯酚），降温除去铵盐（烘干即可作为含氮 元素的工业 原 料 使 用 ），回 收 乙 醇 并 缓 慢 降 温 即 可 得到乙醇 酸 晶 体。 殷 海 洪 等［３］从 乙 二 胺 四 乙 酸 反 应溶 液 中 （溶 液 中 有 氯 化 钠、氯 乙 酸、乙 二 胺、乙 醇 酸）提取乙醇酸。以三辛胺∶正辛醇 ＝３∶２（体积比） 为萃取剂，通过三级萃取可使乙醇酸的萃取率达到 ９０％以上，再用去离子水为反萃取剂，通过二级反萃 取工艺，即可使羟基 乙 酸 的 反 萃 取 率 达 到 ９０％ 以