本发明属于有机合成，具体涉及一种乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法。
背景技术：
1、乳酸又称α-羟基丙酸，是自然界中最简单的羟基羧酸，在生物体内普遍存在。与其他酸相比，乳酸具有挥发性低、无味、酸性温和等优点，在食品、医药、护肤品、农业、化工与高分子聚合物等领域应用普遍，尤其是在合成聚乳酸(pla)材料方面，具有广阔的发展空间。
2、化学合成法和发酵法是生产乳酸的两种重要方法。化学合成法所用原料为乙醛、氢氰酸及丙烯腈等有毒物质，得到的乳酸安全性低，不可用于食品等领域，受到发达国家消费者的抵制。发酵法能够选择性的生产d型或者l型乳酸，产品安全性好，原料廉价易得，但通常存在甲酸、醋酸、枸橼酸以及琥珀酸等杂质酸，分离提纯困难且成本较高。酯化水解法是一种制备高纯度乳酸的重要工艺，首先将低浓度的乳酸与醇进行催化酯化反应得到易分离的乳酸酯，然后将乳酸酯进行催化水解反应从而获得高纯度的乳酸，但是在催化水解反应中乳酸容易自聚，影响产品质量。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：提供一种乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，工艺流程简单易行，获得的乳酸产品中不存在甲酸、醋酸、枸橼酸以及琥珀酸等杂质酸，乳酸的收率高。
2、本发明所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，包括以下步骤：
3、(1)在室温下，将催化剂载体浸泡在盐酸水溶液中3～5h，然后过滤、干燥，在300～350℃温度下煅烧3～10h；
4、(2)将步骤(1)煅烧后的催化剂载体浸泡在硫酸氢钠水溶液或对甲苯磺酸水溶液中，然后过滤、干燥，得到负载型催化剂；
5、(3)将步骤(2)得到的负载型催化剂、乳酸丁酯、水以及阻聚剂混合，在90～150℃温度下、120～50kpa压力下反应1～5h，得到乳酸。
6、步骤(1)中，载体为硅胶、氧化铝、分子筛中的一种。
7、步骤(1)中，盐酸水溶液的质量浓度为1～20％。
8、步骤(1)中，干燥温度为100～150℃，干燥时间为10～20h。
9、步骤(2)中硫酸氢钠水溶液浓度为0.05～0.2g/ml；对甲苯磺酸水溶液浓度为0.01～0.3g/ml。
10、步骤(2)中，浸泡温度为10～80℃，浸泡时间为10～24h。
11、步骤(2)中，干燥温度为60～200℃，干燥时间为1～24h。
12、步骤(3)中，负载型催化剂加入量为乳酸丁酯质量的1～10％。
13、步骤(3)中，水与乳酸丁酯的质量比为(1～10):1。
14、步骤(3)中，阻聚剂为对苯二酚单甲醚，阻聚剂用量为乳酸丁酯质量的0.02～0.06％。
15、步骤(3)中，反应过程中，反应生成的丁醇和水以共沸物的形式经分馏柱离开反应体系。反应结束后，将反应液过滤，对负载型催化剂进行回收利用。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
17、本发明以乳酸丁酯和水为原料，采用固体催化剂，在阻聚剂存在条件下进行水解反应得到乳酸，工艺流程简单易行，获得的乳酸产品中不存在甲酸、醋酸、枸橼酸以及琥珀酸等杂质酸；反应体系中添加阻聚剂，避免了乳酸的自聚；反应生成的丁醇以共沸物的形式蒸出，乳酸的收率高；采用固体催化剂，解决了以浓硫酸为催化剂而导致设备腐蚀、后处理复杂以及污染多等问题；采用催化剂载体负载硫酸氢钠，解决了硫酸氢钠吸水性强而难以保存和难以准确称量的问题。
1.一种乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(1)中，载体为硅胶、氧化铝、分子筛中的一种。
3.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(1)中，盐酸水溶液的质量浓度为1～20％。
4.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(1)中，干燥温度为100～150℃，干燥时间为10～20h。
5.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(2)中硫酸氢钠水溶液浓度为0.05～0.2g/ml；对甲苯磺酸水溶液浓度为0.01～0.3g/ml。
6.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(2)中，浸泡温度为10～80℃，浸泡时间为10～24h。
7.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(2)中，干燥温度为60～200℃，干燥时间为1～24h。
8.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(3)中，负载型催化剂加入量为乳酸丁酯质量的1～10％。
9.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(3)中，水与乳酸丁酯的质量比为(1～10):1。
10.根据权利要求1所述的乳酸丁酯催化水解制备乳酸的方法，其特征在于：步骤(3)中，阻聚剂为对苯二酚单甲醚，阻聚剂用量为乳酸丁酯质量的0.02～0.06％。