[發明專利]一種C21-38飽和脂環族二元酸或酯的制備方法和用途

無效

• 申請號: 201310030189.4
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103113228A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 劉林學;張明英;李建民
• 申請（專利權）人: 青島雪潔助劑有限公司
• 主分類號: C07C69/75
• 分類號: C07C69/75;C07C67/303;C07C67/14;C07C67/03;C07C61/08;C07C51/36
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

1.一種C_21-38飽和脂環族二元酸或酯的制備方法，所述的C_21-38飽和脂環族二元酸或酯的結構通式如式Ⅰ所示：

（式Ⅰ）

式中，R₁、R₂、R₃為H原子或甲基，R₄、R₅為H原子或C_1-8的直鏈或支鏈烷基；

其特征在于，該制備方法具體按照以下步驟進行：

步驟一，加成反應制備不飽和脂環族二元酸或酯：

在壓力釜中，由脫水蓖麻油酸酯與一種含雙鍵的脂肪酸酯發生Diels—Alder反應生成不飽和脂環族二元酯的粗品，減壓蒸餾得純品；

由脫水蓖麻油酸與一種含雙鍵的脂肪酸發生Diels—Alder反應生成不飽和脂環族二元酸的粗品，減壓蒸餾得純品；

將制得的不飽和脂環族二元酯的粗品用質量分數為10%的氫氧化鈉溶液在80～90℃加熱回流4小時，采用質量分數為10～15%的鹽酸酸化，得到對應的不飽和脂環族二元酸，減壓蒸餾得純品，反應過程式Ⅱ所示：

(式II)

式中，R₁、R₂、R₃為H原子或甲基，R₄、R₅為H原子或C_1-8的直鏈或支鏈烷基；其中：

反應溫度為160～180℃，

反應壓力為常壓～0.5MPa，

反應在惰性氣體氮氣的保護下進行，

反應時間為2～6小時；

步驟二，催化加氫反應制備飽和脂環族二元酸或酯：

在另一個壓力反應釜中，將步驟一反應生成的不飽和脂環族二元酸或酯溶液經過催化加氫得到飽和脂環族二元酸或酯，其反應通式如式III所示：

(式III)

式中，R₁、R₂、R₃為H原子或甲基，R₄、R₅為H原子或C_1-8的直鏈或支鏈烷基，其中：

反應溫度為160～170℃，

氫氣壓力為1.5～2.0MPa，

反應時間為6～8小時，

催化劑為鎳或鉑族金屬催化劑；

步驟三，酰氯化反應制備飽和脂環族二元酸的酰氯：

將步驟二制備得到的飽和脂環族二元酸溶解于溶劑中，在40℃以下滴加酰氯化劑，加完后室溫攪拌2小時，然后再加熱至回流溫度回流4小時，反應完成后改回流裝置為蒸餾裝置，除去體系中的溶劑和易揮發物質，得到飽和脂環族二元酰氯；

步驟四，酯化反應制備飽和脂環族二元酯：

多頸瓶中先加入醇，常溫下再向多頸瓶中加入步驟三得到的飽和脂環族二元酰氯，然后加熱至回流溫度，進行酯化反應，反應過程中將尾氣管接入堿液吸收系統吸收生成的HCl，得到對應的飽和脂環族二元酯，減壓蒸餾得純品，其中，1mol飽和脂環族二元酰氯對應的醇的用量為2mol以上；

步驟五，酯水解反應制備對應的酸：

將步驟二中得到的飽和脂環族二元酯在酸性或堿性體系中加熱水解，水解完成后調節至中性，靜置分去水層，加熱脫水得到對應的酸；

步驟六，酯交換反應制備飽和脂環族二元酯：

將步驟二或步驟四中得到的飽和脂環族二元酯在酸性或堿性體系中在常溫下加入醇，加熱至回流溫度進行酯交換反應生成對應的飽和脂環族二元酯，酯交換反應的溶劑為對應的醇。

2.如權利要求1所述的C21-38飽和脂環族二元酸或酯的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的不飽和脂環族二元酸或酯溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、甲苯和二甲苯中的一種或多種。

3.如權利要求1所述的C21-38飽和脂環族二元酸或酯的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的鎳或鉑族金屬催化劑為鎳、鈀/活性炭催化劑，催化劑的用量為反應物重量的1～2wt％。

4.如權利要求1所述的C21-38飽和脂環族二元酸或酯的制備方法，其特征在于，步驟三中所述的溶劑為甲苯。