CN103342820A

CN103342820A - 一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法

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Publication number: CN103342820A
Application number: CN2013102652880A
Authority: CN
Inventors: 杨亦文; 孔利云; 邢华斌; 杨启炜; 苏宝根; 张治国; 任其龙; 鲍宗必
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2013-10-09

Abstract

本发明公开了一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，以水、亲水性离子液体、亲水性离子液体与水组成的二元混合溶剂或者完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合溶剂为萃取剂，以水中溶解度≤15g/100g的酯类或醇类疏水性有机溶剂为洗涤剂，采用分馏萃取法高效地从含有聚乙二醇脂肪酸单双酯的混合物中分离单酯与双酯。该方法具有分离效率高、溶剂消耗少、安全环保、易于工业化生产等优点。

Description

一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法

技术领域

本发明涉及化工分离过程，具体涉及一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法。

背景技术

聚乙二醇脂肪酸酯是一种非离子型表面活性剂，无毒、无味、可以被生物完全降解，广泛应用于洗涤剂、化妆品、纺织、农业、医药等领域。聚乙二醇脂肪酸酯常用的合成方法有两类：一是在碱性条件下，以环氧乙烷和脂肪酸进行乙氧基化反应，由于环氧乙烷属于易燃易爆物质，反应需在氮气保护和高压反应釜内进行，且聚合度的控制较难，工艺条件较为苛刻；二是以聚乙二醇与脂肪酸进行酯化反应或者与其他的脂肪酸酯进行酯交换反应合成。后者更加安全，聚合度的控制更容易，因此聚乙二醇脂肪酸酯的合成多采用酯化反应或酯交换反应。

由于聚乙二醇的两个羟基反应活性相当，酯化反应或酯交换反应会生成聚乙二醇脂肪酸单酯与双酯的混合物。即使是乙氧基化反应，同样会生成聚乙二醇脂肪酸单双酯的混合物。为了得到单酯的纯品，反应时可通过选择性保护一个羟基，酯化反应结束后再脱保护，如使用硼酸保护一个羟基。这种方法由于反应时间长，工艺繁琐，较少被采用。市场上的聚乙二醇脂肪酸单酯与双酯的产品均为混合物，大多是通过调节反应原料中聚乙二醇与脂肪酸的比例得到含量相对较高的一种酯作为主产物，如加入过量的酸会生成含量相对较多的双酯，加入过量的聚乙二醇会生成含量相对较高的单酯。

由于聚乙二醇脂肪酸的单酯与双酯结构性质相近且都是具有一定分子量分布的聚合物，分离及分析具有一定的难度。市场上现有的聚乙二醇脂肪酸单双酯的产品，对其中的成分及含量没有做详细说明，且不同厂家之间由于原料与生产工艺不尽相同造成单双酯的相对含量及分子量分布的不同，因此市场上聚乙二醇脂肪酸单双酯的产品混乱。同时单双酯的区别在于与聚乙二醇相连的疏水取代基的个数不同，因此单双酯的表面活性及亲水性有很大的差别，以混合物形式存在的产品在应用方面受到限制，尤其在对产品成分及含量有严格规定的医药领域的应用受到限制。因此采用分离的方法从聚乙二醇脂肪酸单双酯混合物中分离得到单酯与双酯的纯品对单双酯分析方法的建立及后续的应用具有重要的意义。

通过反应条件的优化增加单酯含量的报道如：国际专利文献WO2007038025公布了一种以甲醇钠为催化剂，通过反应前预热多元醇合成高纯度多元醇单酯的方法；美国专利文献US3669848公布了在170℃～285℃、减压蒸馏下，高选择性地合成丙二醇单酯的方法。以上两个专利文献中提供的方法针对多元醇，但对于聚合度稍大的聚乙二醇不适用，因为对于链长较长的聚乙二醇，一端的羟基反应后，对另一端的羟基几乎没有空间位阻效应，不影响另一端的羟基进行酯化反应，因此难以通过控制反应条件，选择性地只生成聚乙二醇脂肪酸单酯。

美国专利文献US20090192329A1公布了一种不使用催化剂合成聚乙二醇脂肪酸酯的方法，其中提高单双酯相对含量的方法为调节原料中醇与酸的比例。

由于单双酯结构类似，性质接近，文献中较少提到单双酯的分离问题，少数提及单双酯分离的方法也主要采用色谱法或萃取法。色谱法是一种在分离中经常被采用的方法，尤其对于分离难度较大的体系。Gerald J.Papariello(Journal of the American Oil Chemists’Society,(1960),37:396–399）等报道了一种以硅胶为固定相，梯度洗脱分离聚乙二醇油酸单双酯的方法。但是色谱法存在固定相与溶剂的消耗大，处理量有限的缺点。

萃取法分离聚乙二醇脂肪酸单双酯具有设备简单、操作方便、适用于进行连续性大规模工业化生产的特点。Jia-heng Lei(Journal of Surfactantsand Detergents,(2012),15:117–121)等发表了一种使用乙酸乙酯/食盐水体系萃取分离聚乙二醇丙烯酸单双酯的方法，但此方法只适用于脂肪酸的碳链长度很短的单双酯的分离，对于长碳链脂肪酸的聚乙二醇单双酯的分离没有效果。

发明内容

本发明提供了一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，采用水、亲水性离子液体、亲水性离子液体与水组成的二元混合溶剂或者完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合溶剂为萃取剂，绿色环保，便于回收再利用，具有广阔的应用前景；且该萃取方法，对脂肪酸的碳链长度没有特殊要求。

一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，包括以下步骤：

(1)以聚乙二醇脂肪酸单双酯混合物为原料，以水中溶解度≤15g/100g的酯类或醇类疏水性有机溶剂配成原料液，以水、亲水性离子液体、亲水性离子液体与水组成的二元混合溶剂或者完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合溶剂为萃取剂，以配制原料液时所用的疏水性有机溶剂为洗涤剂，进行分馏萃取；

（2）分馏萃取装置分为萃取段和洗涤段，萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含聚乙二醇脂肪酸单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集聚乙二醇脂肪酸双酯的萃余液，分别收集萃取液与萃余液；

(3)将萃取液经真空浓缩、水洗及干燥，得到聚乙二醇脂肪酸单酯产品，萃余液经真空浓缩、水洗及干燥，得到聚乙二醇脂肪酸双酯产品。

萃取分离技术的关键在于萃取剂的选择。

由于聚乙二醇脂肪酸单双酯的结构差异在于双酯中聚乙二醇的两个羟基都与脂肪酸反应生成酯，而单酯中的聚乙二醇只有一个羟基与脂肪酸反应生成酯，对比分子中亲水部分（聚乙二醇）与亲油部分（脂肪酸）的比例，单酯的表面活性及亲水性均明显优于双酯。作为两性分子的单双酯在极性有机溶剂中均有较大的溶解度，尤其当脂肪酸的链较长，亲油部分在分子中的比例较大时。以疏水性有机溶剂与水两相萃取分离单双酯时，单酯在水相中的分配系数较低，加入离子液体或者极性有机溶剂可以增加单酯在萃取相中的分配，很好地提高分配系数和处理量。如果用纯离子液体为萃取剂，存在离子液体粘度大、用量大、甚至有的离子液体在常温下是固体等不足，因此往往需要加入第三种溶剂。加入的第三种溶剂既要与离子液体有很好的互溶度，又需与单双酯的溶剂形成两相体系。

作为优选，所述的水中溶解度≤15g/100g的酯类或醇类疏水性有机溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、乙酸庚酯、乙酸辛酯、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、异戊醇、异辛醇、2-己醇、2-庚醇或2-辛醇。

作为优选，所述的完全溶于水的极性有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或乙腈。

聚乙二醇脂肪酸单双酯在甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、正辛醇、乙酸乙酯、二甲基亚砜等有机溶剂中溶解性良好，但由于单双酯中聚乙二醇两端疏水基的个数不同，两者亲水性有很大差别。利用两者亲水性的差别构建疏水性有机溶剂与水、亲水性离子液体、亲水性离子液体与水组成的二元混合溶剂或完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合溶剂形成的两相萃取体系进行单双酯的分离，具有操作简单、处理量大、高效分离的特点。

离子液体由阳离子M⁺和阴离子N^-组成，室温或接近室温下为液态，在分离领域作为一类绿色新型分离介质而引人关注。与萃取剂采用传统有机溶剂相比，以离子液体作为萃取剂，具有一些独特的性质：

①优异的热稳定性和化学稳定性，几乎无蒸汽压，无挥发、不可燃，因而有助于工艺的安全环保；

②离子液体内聚能高，因此容易形成两相体系；

③离子液体还可与溶质间产生多种分子间作用，如π-π键、偶极-偶极相互作用、氢键等，因此对溶质具有良好的溶解性；

④离子液体的阴阳离子结构可调，可通过设计离子液体的阴阳离子结构以调节离子液体与溶质的作用方式和强度，达到特定的分离效果。

作为优选，所述的离子液体为亲水性离子液体，进一步优选，阳离子M⁺为具有取代基的咪唑型阳离子、具有取代基的吡啶型阳离子、具有取代基的季鏻型阳离子、具有取代基的哌啶型阳离子、具有取代基的季铵型阳离子或具有取代基的吡咯烷型阳离子中的一种；阴离子N^-为氯离子、溴离子、碘离子、四氟硼酸根、三氟乙酸根、三氟甲磺酸根、乙基磺酸根、二甲基磷酸根、二乙基磷酸根、磷酸二氢根或氨基酸根中的一种。

作为优选，所述的取代基为C₁～C₁₆的烷基、羟乙基中的一种或两种。

作为优选，所述的聚乙二醇平均分子量在200～20000之间。

作为优选，所述的脂肪酸为饱和脂肪酸（Saturated fatty acids，SFA）、单不饱和脂肪酸（Monounsaturated fatty acids，MUFA）或多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA）,所述SFA为辛酸、癸酸、月桂酸、棕榈酸或硬脂酸；所述MUFA为肉豆蔻油酸、棕榈油酸或油酸；所述PUFA为二十碳五烯酸（EPA）或二十二碳六烯酸（DHA）。

作为优选，所述的原料液中单双酯的总浓度为0.5克/升～200克/升。若原料液中单双酯的浓度过低，原料处理量小，溶剂损耗大，不利于工艺的经济性；若原料液中单双酯的浓度过高，不利于单双酯的有效分离。

作为优选，所述的亲水性离子液体与水组成的二元混合萃取剂中离子液体的质量百分数为1%～99%，所述的完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合萃取剂中极性有机溶剂的质量百分数为1%～70%。离子液体或极性有机溶剂的加入可以提高单酯在水相中的分配，使其具有适当的分配系数，提高对双酯的选择性。

所述的洗涤剂为原料液中所用溶剂，在对聚乙二醇脂肪酸单双酯具有较好溶解能力的同时，能与萃取剂形成液-液两相体系。

进行分馏萃取时，综合考虑产品质量、生产成本等因素，作为优选，萃取剂、洗涤剂、原料液三者之间的体积流量比为2～15:1～5:1。

作为优选，所述的分馏萃取的操作温度以10℃～70℃为宜。如果温度过低，萃取剂的粘度较大，传质速率降低，不利于生产操作；如果温度过高，溶剂挥发严重，则会降低分馏萃取的分配比和选择性。

所述的分馏萃取装置包括萃取段和洗涤段，示意图如图1所示。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在萃取段最后一级合并原料液并一起进入萃取段，萃取相和洗涤相逆流接触，从萃取段的第一级流出富集聚乙二醇脂肪酸双酯的萃余液，收集萃余液，经过真空浓缩-水洗-干燥后，得到聚乙二醇脂肪酸双酯产品。从洗涤段的第一级流出富集聚乙二醇脂肪酸单酯的萃取液，经过真空浓缩-水洗-干燥后，得到聚乙二醇脂肪酸单酯产品。

所述的分馏萃取为多级分馏萃取，作为优选，萃取段为二到八级，洗涤段为二到八级。萃取段和洗涤段的级数越多，分馏萃取的效果越好，得到的聚乙二醇脂肪酸单双酯的纯度越高，但过多的级数又会造成分馏萃取的产能下降、能耗增加、时间延长等问题。

经本发明萃取分离方法获得的聚乙二醇脂肪酸单酯的含量为：相对纯度≥98%；聚乙二醇脂肪酸双酯的含量为：相对纯度≥98%。

本发明采用高效液相色谱法（HPLC）分析聚乙二醇脂肪酸单双酯的含量，HPLC具体分析条件为：C30柱（4.6mm×250mm，粒径5μm，

Rpaqueous），柱温35℃，流动相为乙腈/水（9:1，v/v）（A）、异丙醇（B）。检测器为紫外检测器时，梯度洗脱（100/0（A/B），0～45min,30/70（A/B），45～70min,v/v），流速0.8ml/min，波长为205nm；检测器为示差检测器时，两次梯度洗脱，分两次分别检测单双酯的含量。

本发明中收率和含量的计算方法如下:

聚乙二醇脂肪酸单酯收率%=（单酯产品质量×产品中单酯含量）/(原料质量×原料中单酯含量)×100%；

聚乙二醇脂肪酸双酯收率%=（双酯产品质量×产品中双酯含量）/(原料质量×原料中双酯含量)×100%；

相对含量%=（产品中单酯或双酯的含量）/（产品中单双酯的总含量）×100%。

本发明采用水、亲水性离子液体、亲水性离子液体与水组成的二元混合溶剂或者完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合溶剂为萃取剂，对聚乙二醇脂肪酸单双酯进行分离，所采用的萃取剂不仅便于回收再利用，而且较绿色环保，对环境的污染少，具有广阔的应用前景；

本发明采用分馏萃取技术，化工原料的消耗少、产能高、成本低；

利用本发明的方法，从聚乙二醇脂肪酸单双酯混合物中萃取分离单双酯，分离效果好，所得单双酯的相对含量均达到98%以上，单双酯的收率均达到90%以上。

附图说明

图1为分馏萃取示意图。

具体实施方式

实施例1

将聚乙二醇1000油酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为31.5%、65.3%）与乙酸乙酯配成15克/升的原料液，以乙基咪唑四氟硼酸盐（[EMIm][BF₄]）-水混合溶剂为萃取剂（[EMIm][BF₄]质量百分数为40%），以乙酸乙酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为3:2.5:1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为两级，洗涤段为三级。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含聚乙二醇1000油酸单酯的萃取液，收集该萃取液；从萃取段的第一级流出富集聚乙二醇1000油酸双酯的萃余液，收集该萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去乙酸乙酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水分别得到单双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇1000油酸单酯相对含量为98.4%，收率为90.7%；萃余液中聚乙二醇1000油酸双酯相对含量为98.7%，收率为95.6%。

实施例2

将聚乙二醇400月桂酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为29.5%、70.0%）与乙酸丁酯配成0.5克/升的原料液，以N-己基吡啶溴盐离子液体（[HPy]Br）为萃取剂（[HPy]Br质量百分数为20%），以乙酸丁酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为2:3.1:1，10℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为四级，洗涤段为三级。从洗涤段的第一级流出富含聚乙二醇400月桂酸单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集聚乙二醇400月桂酸双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去乙酸丁酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水分别得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇400月桂酸单酯的相对含量为98.8%，收率为93.7%；萃余液中聚乙二醇400月桂酸双酯的相对含量为98.9%，收率为98.6%。

实施例3

将聚乙二醇2000硬脂酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为50.7%、44.8%）与正丁醇配成200克/升的原料液，以三丁基铵氯盐（[HNBu₃]Cl）-水混合溶剂（[HNBu₃]Cl质量百分数为99%）为萃取剂，以正丁醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为13:3.3:1，50℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为五级，洗涤段为两级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去正丁醇，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇2000硬脂酸单酯的相对含量为99.4%，收率为91.7%；萃余液中聚乙二醇2000硬脂酸双酯的相对含量为98.7%，收率为96.0%。

实施例4

将聚乙二醇600亚油酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为30.4%、49.5%）与正辛醇配成60克/升的原料液，以1-丁基-2，3-二甲基咪唑三氟甲磺酸盐（[BMMIm][CF₃SO₃]）-水溶液为萃取剂（[BMMIm][CF₃SO₃]质量百分数为10%），以正辛醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为15:5:1，10℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为六级，洗涤段为八级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去正辛醇，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇600亚油酸单酯的相对含量为99.5%，收率为90.8%；萃余液中聚乙二醇600亚油酸双酯的相对含量为99.8%，收率为92.2%。

实施例5

将聚乙二醇1200棕榈酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为48.7%、50.1%）与乙酸甲酯配成100克/升的原料液，以1-羟乙基吡啶二乙基磷酸盐（[HOEtPy][C₂H₅PO₄]）-水混合溶剂（[HOEtPy][C₂H₅PO₄]质量百分数为30%）为萃取剂，以乙酸甲酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为5.3:2:1，50℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为两级，洗涤段为四级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去乙酸甲酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇1200棕榈酸单酯的相对含量为98.7%，收率为93.8%；萃余液中聚乙二醇1200棕榈酸双酯的相对含量为99.3%，收率为96.8%。

实施例6

将聚乙二醇600癸酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为22.8%、63.6%）与正庚醇配成2克/升的原料液，以N,N,N-三甲基-N-丙基鏻赖氨酸盐（[P₃₁₁₁][Lys]）-水混合溶剂（[P₃₁₁₁][Lys]质量百分数为55%）为萃取剂，以正庚醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为4:1.5:1，35℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为四级，洗涤段为两级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去正庚醇，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇600癸酸单酯的相对含量为98.3%，收率为94.8%；萃余液中聚乙二醇600癸酸双酯的相对含量为99.6%，收率为91.4%。

实施例7

将聚乙二醇1000辛酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为80.1%、13.5%）与正己醇配成40克/升的原料液，以三丁基铵三氟乙酸盐（[HNBu₃][CF₃CO₂]）-水混合溶剂（[HNBu₃][CF₃CO₂]质量百分数为15%）为萃取剂，以正己醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为11:5:1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为两级，洗涤段为两级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去正己醇，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇1000辛酸单酯的相对含量为99.8%，收率为97.1%；萃余液中聚乙二醇1000辛酸双酯的相对含量为98.4%，收率为94.5%。

实施例8

将聚乙二醇400丙烯酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为20.4%、70.9%）与2-己醇配成5克/升的原料液，以1-丁基-1-甲基哌啶碘（[BMPi]I）-水混合溶剂（[BMPi]I的质量百分数为80%）为萃取剂，以2-己醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比7.3:1:1，60℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为三级，洗涤段为四级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去2-己醇，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇400丙烯酸单酯的相对含量为98.6%，收率为97.8%；萃余液中聚乙二醇400丙烯酸双酯的相对含量为98.9%，收率为97.5%。

实施例9

将聚乙二醇1000己酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为10.4%、80.5%）与乙酸辛酯配成0.8克/升的原料液，以1-十二烷基-3-甲基咪唑溴盐（[C₁₂MIm]Br）-水混合溶剂（[C₁₂MIm]Br质量分数为71%）为萃取剂，以乙酸辛酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为3:2.3:1，70℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为四级，洗涤段为七级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去乙酸辛酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇1000己酸单酯的相对含量为99.7%，收率为90.9%；萃余液中聚乙二醇1000己酸双酯的相对含量为99.3%，收率为95.7%。

实施例10

将聚乙二醇6000二十碳五烯酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为25.7%、30.1%）与乙酸己酯配成45克/升的原料液，以甲醇-水混合溶剂（甲醇质量百分数为40%）为萃取剂，以乙酸己酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为8:3.3:1，35℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为五级，洗涤段为三级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液、萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去乙酸己酯、甲醇、水，最后经干燥得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇6000二十碳五烯酸单酯的相对含量为98.0%，收率为99.2%；萃余液中聚乙二醇6000二十碳五烯酸双酯的相对含量为98.8%，收率为90.3%。

实施例11

将聚乙二醇20000二十二碳六烯酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为60.2%、15.4%）与正戊醇配成20克/升的原料液，以二甲基亚砜-水混合溶剂（二甲基亚砜重量分数为40%）为萃取剂，以正戊醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为2.9:1:1，15℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为四级，洗涤段为四级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去正戊醇、水、二甲基亚砜，最后经干燥得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇20000二十二碳六烯酸单酯的相对含量为98.2%，收率为95.8%；萃余液中聚乙二醇20000二十二碳六烯酸双酯的相对含量为98.6%，收率为99.7%。

实施例12

将聚乙二醇1200亚麻酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为45.8%、15.9%）与乙酸戊酯配成40克/升的原料液，以乙醇-水混合溶剂（乙醇重量分数为5%）为萃取剂，以乙酸戊酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为5:8:1，20℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为七级，洗涤段为四级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液、萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去乙酸戊酯、乙醇、水，经干燥得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇1200亚麻酸单酯的相对含量为98.1%，收率为98.2%；萃余液中聚乙二醇1200亚麻酸双酯的相对含量为98.3%，收率为99.7%。

实施例13

将聚乙二醇200油酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为20.7%、50.1%）与乙酸庚酯配成70克/升的原料液，以正丙醇-水混合溶剂（正丙醇重量分数为1%）为萃取剂，以乙酸庚酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的流比为6:4:1，35℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取，分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段为两级，洗涤段为三级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液、萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去乙酸庚酯、正丙醇、水，经干燥得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇200油酸单酯的相对含量为98.3%，收率为97.2%；萃余液中聚乙二醇200油酸双酯的相对含量为99.0%，收率为98.7%。

实施例14

将聚乙二醇6000棕榈酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为38.7%、54.1%）与异戊醇配成40克/升的原料液，以三丁基铵三氟乙酸盐（[HNBu₃][CF₃CO₂]）-水混合溶剂（[HNBu₃][CF₃CO₂]质量百分数为1%）为萃取剂，以异戊醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为8:5:1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段级数为两级，洗涤段级数为三级。从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃取液与萃余液；将萃取液与萃余液经过真空浓缩除去异戊醇，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水得到单酯与双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇6000棕榈酸单酯的相对含量为98.3%，收率为98.3%；萃余液中聚乙二醇6000棕榈酸双酯的相对含量为98.6%，收率为98.1%。

实施例15

将聚乙二醇2000油酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为40.7%、50.1%）与乙酸丙酯配成26克/升的原料液，以乙基咪唑四氟硼酸盐（[EMIm][BF₄]）-水混合溶剂（[EMIm]BF₄质量百分数为50%）为萃取剂，以乙酸丙酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为4:3.7:1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段级数为三级，洗涤段级数为三级。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，收集萃取液；从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去乙酸丙酯，再经过反复水洗除去离子液体，最后经干燥除水分别得到单双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇2000油酸单酯产品中单酯相对含量为98.7%，收率为99.6%；萃余液中聚乙二醇2000油酸双酯产品中双酯相对含量为98.7%，收率为96.7%。

实施例16

将聚乙二醇600棕榈酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为78.0%、21.5%）与2-庚醇配成27克/升的原料液，以正丙醇-水混合溶剂（正丙醇质量百分数为15%）为萃取剂，以2-庚醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为5:3.7:1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段级数为六级，洗涤段级数为七级。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，收集萃取液；从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去2-庚醇等，最后经干燥除水分别得到单双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇600棕榈酸单酯产品中单酯相对含量为99.2%，收率为99.3%；萃余液中聚乙二醇600棕榈酸双酯产品中双酯相对含量为98.9%，收率为97.7%。

实施例17

将聚乙二醇800月桂酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为70.8%、21.5%）与2-辛醇配成30克/升的原料液，以异丙醇-水混合溶剂（异丙醇质量百分数为21%）为萃取剂，以2-辛醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为3.1:3.7:1，45℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段级数为八级，洗涤段级数为七级。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，收集萃取液；从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去2-辛醇等，最后经干燥除水分别得到单双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇800月桂酸单酯产品中单酯相对含量为99.1%，收率为99.4%；萃余液中聚乙二醇800月桂酸双酯产品中双酯相对含量为99.0%，收率为97.8%。

实施例18

将聚乙二醇400丙烯酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为68.0%、31.5%）与乙酸异丙酯配成20克/升的原料液，以N,N-二甲基甲酰胺-水混合溶剂（N,N-二甲基甲酰胺质量百分数为10%）为萃取剂，以乙酸异丙酯为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为3.5:3.9:1，30℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段级数为四级，洗涤段级数为五级。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，收集萃取液；从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去乙酸异丙酯等，最后经干燥除水分别得到TPGS单双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇400丙烯酸单酯产品中单酯相对含量为98.5%，收率为98.5%；萃余液中聚乙二醇400丙烯酸双酯产品中双酯相对含量为99.1%，收率为98.6%。

实施例19

将聚乙二醇2000亚油酸单双酯混合物（其中单酯、双酯的质量百分含量分别为73.0%、24.5%）与异辛醇配成35克/升的原料液，以乙腈-水混合溶剂（乙腈质量百分数为70%）为萃取剂，以异辛醇为洗涤剂，萃取剂、洗涤剂、原料液三者的体积流量比为5:3.7:1，40℃下在分馏萃取装置中进行分馏萃取。分馏萃取分为萃取段和洗涤段，萃取段级数为五级，洗涤段级数为五级。萃取剂从萃取段第一级进入分馏萃取体系，原料液从萃取段的最后一级进入分馏萃取体系，洗涤剂从洗涤段的第一级进入分馏萃取体系，在洗涤段最后一级合并原料液一起进入萃取段，萃取相和洗涤相进行逆流接触，从洗涤段的第一级流出富含单酯的萃取液，收集萃取液；从萃取段的第一级流出富集双酯的萃余液，收集萃余液；将萃取液、萃余液经过真空浓缩除去异辛醇等，最后经干燥除水分别得到单双酯。

经HPLC分析，萃取液中聚乙二醇2000亚油酸单酯产品中单酯相对含量为98.9%，收率为98.8%；萃余液中聚乙二醇2000亚油酸双酯产品中双酯相对含量为98.7%，收率为98.1%。

Claims

1.一种萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(3)将萃取液经真空浓缩、水洗及干燥，得到聚乙二醇脂肪酸单酯产品，萃余液经真空浓缩、水洗及干燥，得到聚乙二醇脂肪酸双酯产品；

所述的水中溶解度≤15g/100g的酯类或醇类疏水性有机溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、乙酸庚酯、乙酸辛酯、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、异戊醇、异辛醇、2-己醇、2-庚醇或2-辛醇；

所述的亲水性离子液体由阳离子M⁺和阴离子N^-两部分组成；阳离子M⁺为具有取代基的咪唑型阳离子、具有取代基的吡啶型阳离子、具有取代基的季鏻型阳离子、具有取代基的哌啶型阳离子、具有取代基的季铵型阳离子或具有取代基的吡咯烷型阳离子中的一种；阴离子N^-为氯离子、溴离子、碘离子、四氟硼酸根、三氟乙酸根、三氟甲磺酸根、乙基磺酸根、二甲基磷酸根、二乙基磷酸根、磷酸二氢根或氨基酸根中的一种；所述的取代基为C₁～C₁₆的烷基、羟乙基中的一种或两种；

所述的完全溶于水的极性有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或乙腈。

2.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的聚乙二醇平均分子量在200～20000之间。

3.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的脂肪酸为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸,所述饱和脂肪酸为辛酸、癸酸、月桂酸、棕榈酸或硬脂酸；所述单不饱和脂肪酸为肉豆蔻油酸、棕榈油酸或油酸；所述多不饱和脂肪酸为二十碳五烯酸或二十二碳六烯酸。

4.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的原料液中单双酯的总浓度为0.5克/升～200克/升。

5.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的亲水性离子液体与水组成的二元混合萃取剂中离子液体的质量百分数为1%～99%。

6.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的完全溶于水的极性有机溶剂与水组成的二元混合萃取剂中极性有机溶剂的质量百分数为1%～70%。

7.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的萃取剂、洗涤剂、原料液三者之间的体积流量比为2～15:1～5:1。

8.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的分馏萃取的操作温度为10℃～70℃。

9.如权利要求1所述的萃取分离聚乙二醇脂肪酸单双酯的方法，其特征在于，所述的分馏萃取的萃取段为二到八级，洗涤段为二到八级。