本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种3-羟基丙酸的分离提纯方法。
背景技术：
3-羟基丙酸是三碳、无手性有机酸，与乳酸互为同分异构体。3-羟基丙酸具有羟基和羧基两个官能团，是很多光学活性物质的前体。它脱水可以生成丙烯酸，氧化生成丙二酸，还原生成1，3-丙二醇，聚合生成高分子材料，是一种重要的化工平台产品。2004年美国能源部将其列为当今世界12种最具潜力的化工产品之一。
目前，3-羟基丙酸的生产方法是化学合成法，主要有水合丙烯酸法和β-丙烯睛转化法。但在碳末端引入功能团有很大的难度，且其产品不易分离提纯，生产成本较高，生产过程存在不安全因素，而利用微生物发酵生产3-羟基丙酸可以有效地避免这些不利因素。微生物转化法生产3-羟基丙酸的研究始于20世纪60年代，但一直处于实验室阶段，主要包括构建基因工程菌法和野生菌发酵法。基因工程法生产3-羟基丙酸有两条途径：以葡萄糖为底物和以甘油为底物的生物转化路线。其中，北京工商大学的王凤寰等人通过在肺炎克雷伯杆菌(k.pneumonia)中表达来自酿酒酵母的乙醛脱氢酶(aldh)，得到了一株能同时利用甘油耦连生产3-羟基丙酸和1，3-丙二醇的重组菌，其3-羟基丙酸的产量为5g/l。已知的可发酵生产3-羟基丙酸的野生菌株主要有：han-senulamiso、fusariummerismoides、candidarugosa、byssochlamyssp.、rhodococcuserythropolislg12和klebsiellaterrigena。其中，李冰和裴疆森从自然坏境中筛选可代谢产生3-羟基丙酸的微生物菌株土生克雷伯氏菌(klebsiellaterrigena)可以以甘油为唯一碳源生产3-羟基丙酸，产酸能力为1%(10g/l)，初次实现野生菌种从甘油直接装化生成3-羟基丙酸。
现有技术中的制取的3-羟基丙酸制造的纯度较低，无法满足实用需要，且生产工艺繁琐、产品收率低及能耗高，为此提出一种3-羟基丙酸的分离提纯方法。
技术实现要素：
本发明提出来一种3-羟基丙酸的分离提纯方法，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种3-羟基丙酸的分离提纯方法，包括如下步骤：
步骤1、将含有3-羟基丙酸的粗品水溶液与有机溶剂混合,在混合溶液中加入15-35倍体积的冰乙醇沉淀聚3-羟基丙酸，进行萃取；
步骤2、得到的沉淀物用乙醇清洗后，真空干燥45-60min，得到高纯度的聚3-羟基丙酸；
步骤3、将步骤1中萃取之后剩余的溶液中加入组合溶剂，然后蒸馏浓缩，进而进行重结晶；
步骤4、将步骤3中重结晶完成的溶液进行过滤，提取所得的3-羟基丙酸。
优选的，所述步骤1中的有机溶剂为丁酯或氯仿。
优选的，所述步骤1中的有机溶剂为丁酯。
优选的，所述组合溶剂为二氯甲烷和丁酯以体积比为2-3:1的混合物。
优选的，所述步骤1中还加入10倍体积的乙酸乙酯和乙醚的混合物。
优选的，所述乙酸乙酯和乙醚的体积比为1:1-2。
本发明提出的一种3-羟基丙酸的分离提纯方法，有益效果在于：本发明通过较为简单的工艺对含有3-羟基丙酸的粗品水溶液进行处理，利用萃取和重结晶的方法相结合，使回收的3-羟基丙酸的纯度得到大大的提升，适合工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种3-羟基丙酸的分离提纯方法，包括如下步骤：
步骤1、将含有3-羟基丙酸的粗品水溶液500ml与1.5l有机溶剂混合,在混合溶液中加入15倍体积的冰乙醇沉淀聚3-羟基丙酸，进行萃取；3-羟基丙酸的粗品水溶液的质量百分比经检测为25%；
步骤2、得到的沉淀物用乙醇清洗后，真空干燥45min，得到高纯度的聚3-羟基丙酸；
步骤3、将步骤1中萃取之后剩余的溶液中加入组合溶剂，然后蒸馏浓缩，进而进行重结晶；
步骤4、将步骤3中重结晶完成的溶液进行过滤，提取所得的3-羟基丙酸。
其中，所述步骤1中的有机溶剂为丁酯。
其中，所述组合溶剂为二氯甲烷和丁酯以体积比为2:1的混合物。
其中，所述步骤1中还加入10倍体积的乙酸乙酯和乙醚的混合物。
其中，所述乙酸乙酯和乙醚的体积比为1：2。
经计算，3-羟基丙酸的收率为96.8％；
经检测，分离得到的含有3-羟基丙酸的溶液，3-羟基丙酸纯度为99.9％。
实施例2
一种3-羟基丙酸的分离提纯方法，包括如下步骤：
步骤1、将含有3-羟基丙酸的粗品水溶液500ml与1.5l有机溶剂混合,在混合溶液中加入35倍体积的冰乙醇沉淀聚3-羟基丙酸，进行萃取；3-羟基丙酸的粗品水溶液的质量百分比经检测为25%；
步骤2、得到的沉淀物用乙醇清洗后，真空干燥60min，得到高纯度的聚3-羟基丙酸；
步骤3、将步骤1中萃取之后剩余的溶液中加入组合溶剂，然后蒸馏浓缩，进而进行重结晶；
步骤4、将步骤3中重结晶完成的溶液进行过滤，提取所得的3-羟基丙酸。
其中，所述步骤1中的有机溶剂为丁酯。
其中，所述组合溶剂为二氯甲烷和丁酯以体积比为3:1的混合物。
其中，所述步骤1中还加入10倍体积的乙酸乙酯和乙醚的混合物。
其中，所述乙酸乙酯和乙醚的体积比为1:1。
经计算，3-羟基丙酸的收率为98.6％；
经检测，分离得到的含有3-羟基丙酸的溶液，3-羟基丙酸纯度为99％。
实施例3
一种3-羟基丙酸的分离提纯方法，包括如下步骤：
步骤1、将含有3-羟基丙酸的粗品水溶液500ml与1.5l有机溶剂混合,在混合溶液中加入15倍体积的冰乙醇沉淀聚3-羟基丙酸，进行萃取；3-羟基丙酸的粗品水溶液的质量百分比经检测为25%；
步骤2、得到的沉淀物用乙醇清洗后，真空干燥50min，得到高纯度的聚3-羟基丙酸；
步骤3、将步骤1中萃取之后剩余的溶液中加入组合溶剂，然后蒸馏浓缩，进而进行重结晶；
步骤4、将步骤3中重结晶完成的溶液进行过滤，提取所得的3-羟基丙酸。
其中，所述步骤1中的有机溶剂为丁酯。
其中，所述组合溶剂为二氯甲烷和丁酯以体积比为2.5:1的混合物。
其中，所述步骤1中还加入10倍体积的乙酸乙酯和乙醚的混合物。
其中，所述乙酸乙酯和乙醚的体积比为1:1.5。
经计算，3-羟基丙酸的收率为99.5％；
经检测，分离得到的含有3-羟基丙酸的溶液，3-羟基丙酸纯度为99.9％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。