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甘油 CAS:56-81-5
2010-08-20 17:02:39 来源:不详 浏览:8783
结构式


CAS: 56-81-5
分子式: C3H8O3
分子量: 92.09
中文名称: 甘油
丙三醇
1,2,3-丙三醇
甘油酯
甘油,丙三醇
英文名称: Glycerin
Glycerol
1,2,3-trihydroxypropane
technical glycerine
glycerin mist
glycerin, anhydrous
性状描述: 无色透明粘稠液体。味甜,具有吸湿性,可燃。熔点17.8℃(18.17℃,20℃)。沸点290℃(分解),263.0℃(53.2kPa),240.0℃(26.6kPa)167.2℃(1.33kPa)153.8℃(0.665kPa),125.5℃(0.133kPa),闪点(开杯)177℃,相对密度1.26362(20/20℃),自燃点392.8℃,折射率1.4746,粘度(20℃)1499mPa%26middot;s,蒸气压(100℃)26Pa,表面张力(20℃)63.4mN/m。

甘油能与水和乙醇混溶,水溶液为中性。1份甘油能溶解在500份乙醚或11份乙酸乙酯中。不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类。能从空气中吸收潮气,也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。无气味。纯甘油外置于0℃的低温处,能形成熔点为17.8℃的有光泽斜方晶体,含少量水即妨碍结晶。

不同浓度(重量%)的甘油水溶液的冰点为:10%,-1.6℃;30%,-9.5℃;50%,23.0℃;66.7%,-46.5℃;80%,-20.3℃;90%,-1.6℃。在自然界中,甘油主要以甘油酯的形式广泛存在于动植物体内。
生产方法: 甘油的工业生产方法可分为两大类:以天然油脂为原料的方法,所得甘油俗称天然甘油;以丙烯为原料的合成法,所得甘油俗称合成甘油。

1.天然甘油的生产 1984年以前,甘油全部从动植物脂制皂的副产物中回收。直到目前,天然油脂仍为生产甘油的主要原料,基中约42%的天然甘油得自制皂副产,58%得自脂肪酸生产。制皂工业中油脂的皂化反应。

皂化反应产物分成两层:上层主要是含脂肪酸钠盐(肥皂)及少量甘油,下层是废碱液,为含有盐类,氢氧化钠的甘油稀溶液,一般含甘油9-16%,无机盐8-20%。油脂反应。油脂水解得到的甘油水(也称甜水),其甘油含量比制皂废液高,约为14-20%,无机盐0-0.2%。

近年来已普遍采用连续高压水解法,反应不使用催化剂,所得甜水中一般不含无机酸,净化方法比废碱液简单。无论是制皂废液,还是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高,而且都含有各种杂质,天然甘油的生产过程包括净化、浓缩得到粗甘油,以及粗甘油蒸馏、脱色、脱臭的精制过程。这一过程在一些书刊中有详细介绍。

2.合成甘油的生产 从丙烯合成甘油的多种途径可归纳为两大类,即氯化和氧化。现在工业上仍在使用丙烯氯化法及丙烯不定期乙酸氧化法。

(1)丙烯氯化法 这是合成甘油中最重要的生产方法,共包括四个步骤,即丙烯高温氯化、氯丙烯次氯酸化、二氯丙醇皂化以及环氧氯丙烷的水解。环氧氯丙烷水解制甘油是在150℃、1.37MPa二氧化碳压力下,在10%氢氧化和1%碳酸钠的水溶液中进行,生成甘油含量为5-20%的含氯化钠的甘油水溶液,经浓缩、脱盐、蒸馏,得纯度为98%以上的甘油。

(2)丙烯过乙酸氧化法 丙烯与过乙酸作用合成环氧丙烷,环氧丙烷异构化为烯为丙醇。后者再与过乙酸反应生成环氧丙醇(即缩水甘油),最后水解为甘油。

过乙酸的生产不需要催剂,乙醛与氧气气相氧化,在常压、150-160℃、接触时间24s的条件下,乙醛转化率11%,过乙酸选择性83%。上述后两步反应在特殊结构的反应精馏塔中连续进行。原料烯丙醇和含有过乙酸的乙酸乙酯溶液送入塔后,塔釜控制在60-70℃、13-20kPa。塔顶蒸出乙酸乙酯溶剂和水,塔釜得至甘油水溶液。此法选择性和收率均较高,采用过乙酸为氧化剂,可不用催化剂,反应速度较快,简化了流程。

生产1t甘油消耗烯丙醇1.001t,过乙酸1.184t,副产乙酸0.947t。

目前,天然甘油和合成甘油的产量几乎各占50%,而丙烯氯化法约占合志甘油产量的80%。我国天然甘油占总产量90%以上。
用途: 甘油是重要的基本有机原料,在工业、医药及日常生活中用途十分广泛,目前大约有1700多种用途,主要用于医药、化妆品、醇酸树脂、烟草、食品、饮酸树脂、赛璐咯和炸药、纺织印染等方面。醇酸树脂、赛璐咯和炸药等领域的甘油耗用量呈下降趋势。但在医药、化妆品、食品方面的应用还将继续增长。

我国前几年甘油的消费构成为涂料35.7%,牙膏32.6%,化妆品4.8%,卷烟6%,医药5.9%,聚醚4.8%,其它10.2%。在药物和化妆品制造中,甘油用以制取各种制剂、溶剂、吸湿剂、防冻剂、甜味剂,广泛用。

甘油与对硝基苯胺环合,可得到是间体6-硝基喹啉。甘油与硬脂酸化得到的单硬酯是一种赋形剂,用作亲水性软膏的基质。

甘油经消除反应得到丙烯醛,曾用于生产蛋氨酸和戊二醛。

以甘油和磷酸为原料制得的甘油磷酸钾、甘油磷酸钠、甘油磷酸钙都用作营养药。甘油氯化可得到中间体一氯丙二醇,用于丙羟茶碱和愈创木酚甘油醚的生产。

甘油参加对羟基苯甲醛和,4,6-三羟基-3,5-二甲基苯惭酮的环合、缩合,得到祛痰止咳药杜鹃素。甘油与丙酮缩合生成1,2-异丙叉甘油醚。用于升高白血球药鲨肝醇的制造。甘油硝化得到三硝酸甘油酯,即血管扩张药硝化甘油。

甘油与2,5-二氨基苯甲醚硫酸盐环合,可得到中间体6-甲氧基-4,7-二氮杂菲。甘油也是中音标体6-甲氧基-7-硝基喹啉的原料。上述由甘油和芳香伯胺得到了几个喹啉衍生物,这类反应称斯克劳普(Skraup)反应。

甘油的另一大用途是制取醇酸树脂。目前世界涂料所用的树脂以醇酸树脂、丙烯酸树脂、乙烯基树脂和环氧树脂占的比例最大,其中,醇酸树脂涂料在美国和日本都占第一位。在醇酸树脂所用的多元醇中甘油占用量的42%。

甘油易于消化而无毒,可用作食品工业的溶剂、吸湿剂和载色剂。在调味和着色食品中,由于甘油具有粘性而有助于食品成型。在食品的快速冷冻中,甘油可用作与食品直接接角的传热介质。甘油还是食品加工和包装机械的润滑剂。此外,聚甘油和聚甘油和聚甘油酯在制造松脆食品和人造奶油方面的应用正逐年增加。

甘油在烟草中(主要是雪茄烟)用作湿润剂以保持烟草的湿润,防止脆化,增加烟草的甜味。在雪茄烟纸和过滤纸中,以三乙酸甘油酯的形式用作增塑剂。三乙酸甘油酯在烟草工业中占甘油总消费量的三分之一。

1970-1986年间我国甘油产量年均增长率为5.3%,但同期消费量年均增长率为7%。1983-1986年我国共进口甘油5.24万吨,平均年进口1.31万吨,占年消量的1/4。甘油已被公认为是无毒的安全的物质,人或动物口服大剂量天然或全成甘油不出现有害影响,人体静脉注射5%甘油溶液也示发生中毒现象。

美国全国职业安全与保健学会(NIOSH)规定水中甘油含量在1000mg/L以上对人体无害。


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