[發(fā)明專利]油酸催化氧化制備壬二酸的方法

有效

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• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101811954A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 梁偉;楊建洪;沈根華;阮衛(wèi)金
• 申請（專利權）人: 浙江華諾化工有限公司
• 主分類號: C07C55/18
• 分類號: C07C55/18;C07C51/285
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術領域

本發(fā)明涉及一種油酸催化氧化制備壬二酸的方法。

背景技術

壬二酸又稱杜鵑花酸，是一種重要的有機合成中間體，廣泛用于塑料、橡膠、合成香料、潤滑油、聚酰胺樹脂、電解電容及皮膚病防治等方面。?

壬二酸為含碳數量為9個的二元羧酸，而油酸、亞油酸為含碳數量為18個，是壬二酸的兩倍，并且油酸、亞油酸分子中的碳－9位含有不飽和烯鍵，易氧化斷裂成羧酸，是生產壬二酸的最好原料。?

壬二酸的工業(yè)生產方法有：臭氧化法、高錳酸鉀氧化法、雙氧水氧化法及催化氧化法，在專利GB-1324763中，描述了以金屬鋨、釕氧化物為催化劑、有機季胺鹽作相轉移介面劑，高碘酸作氧化劑生產壬二酸，但氧化劑高碘酸價格昂貴，無法在工業(yè)生產中使用；專利US5336793中，描述了以鎢酸為氧化催化劑，有機季胺鹽為相轉移介面劑，60％雙氧水為氧化劑生產壬二酸，但使用60％的雙氧水危險性極大，不安全，并且很難買到，不適合工業(yè)生產。

中國專利CN1415593、CN1566064、CN1746145、CN1927806公開書中，描述了用鎢磷酸或者負載了鎢磷酸作氧化催化劑，收率高，但由于反應是在有機相轉移介面劑存在下反應，通常會造成反應體系乳化嚴重而使產品分離困難，并且催化劑流失也很嚴重，造成生產成本比較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對現有技術中產品分離困難，催化劑的安全系數較低且容易流失，難以回收循環(huán)再利用，使得生產成本較高的缺點，提供了一種無需采用相轉移介面劑，催化劑易處理后回收循環(huán)利用，反應體系分離容易，成本低廉，反應條件溫和，對環(huán)境友好的油酸催化氧化制備壬二酸的方法。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明通過下述技術方案得以解決：

油酸催化氧化制備壬二酸的方法，制備方法如下：在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計的四口瓶中，加入原料油酸和催化劑硫酸高鈰，加雙氧水，通入濃度為2-6%的臭氧氣氛下，攪拌，常壓下控制反應溫度35-55℃，反應1-3小時，攪拌升溫至65-105℃，繼續(xù)通入臭氧，反應6-10小時，靜置，分出油層和水層，油層用溫度為90-100℃的去離子水分三次洗滌（50ml/次）后與水層合并，緩慢冷卻至5℃，結晶，分離得到粗壬二酸結晶，用溫度為90-100℃的去離子水重結晶三次，制得壬二酸。

將首次結晶后的母液中加入片堿，調PH值為5-6后，回收沉淀氫氧化鈰，烘干后用濃硫酸中和成硫酸高鈰鹽回收利用，其中，母液冷卻結晶為工業(yè)芒硝。

作為優(yōu)選，所述的催化劑硫酸高鈰的用量為原料油酸用量的0.5-10重量%的量。

作為優(yōu)選，所述的雙氧水用量與原料油酸用量的摩爾比例為5﹕X，其中5≥X≥1。

作為優(yōu)選，所述的雙氧水的濃度為20-40%。

由于四價高鈰離子在有機相中溶解度很高，本身又具有強氧化能力，而還原后的三價鈰離子又在水相中的溶解度很高，并且在水相中很容易被雙氧水氧化為四價高鈰進入有機相，只要有氧化劑存在，鈰離子就會在兩相中循環(huán)進行，因而無需采用相轉移介面劑，使得反應體系中產品很容易分離。

本發(fā)明由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：本工藝具有較高的反應收率，工藝比較簡單，所用的催化劑硫酸高鈰價格便宜，易處理后回收循環(huán)使用，反應體系分離容易，有效降低了生產成本，本反應的反應條件溫和，無有機溶劑，無有害物質排放，無需采用相轉移介面劑，催化劑易處理后回收循環(huán)利用，對環(huán)境友好。?

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述：

實施例1

油酸催化氧化制備壬二酸的方法，制備方法如下：在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計的1000ml四口瓶中，加入原料油酸282.5g（含76%油酸及12%亞油酸）和催化劑硫酸高鈰15g，加雙氧水100ml，濃度為2.6%的臭氧氣氛下（200ml/min），攪拌，常壓下控制反應溫度50℃，反應1.5小時，攪拌升溫至95℃，繼續(xù)通入臭氧，反應10小時，靜置，分出油層和水層，油層用溫度為95℃的去離子水分三次洗滌（50ml/次）后與水層合并，緩慢冷卻至5℃，結晶，分離得到粗壬二酸結晶160g，用溫度為95℃的去離子水重結晶三次，制得壬二酸110g，摩爾收率為58.5%，熔點101-103℃。

將首次結晶后的母液中加入片堿，調PH值為5-6后，回收沉淀氫氧化鈰，烘干后用濃硫酸中和成硫酸高鈰鹽回收利用，其中，母液冷卻結晶為工業(yè)芒硝。