[發明專利]十一烷二酸的一種晶型及其制備方法

在審

• 申請號: 201711331778.0
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108558646A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 龔俊波;石鵬;尹秋響;杜世超;謝闖;侯寶紅;朱明河
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C51/43
• 分類號: C07C51/43;C07C55/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

本發明涉及十一烷二酸的一種晶型及其制備方法，以X射線粉末衍射2θ表示在7.6±0.2、15.4±0.2、18.8±0.2、22.4±0.2、27.4±0.2、39.8±0.2有特征峰。本發明的十一烷二酸晶型的制備方法：將十一烷二酸粗品加入到特定溶劑中，濃度0.1?0.5g/ml，加熱至50～70℃，攪拌溶解澄清，快速冷卻至0～20℃，在降溫終點恒溫養晶不超過20min，晶漿經過濾、洗滌、干燥至恒重，得到所述的十一烷二酸晶型晶體。制備的晶體產品為白色，溶解性能好，熔點低，穩定，極有利于產品的后續的溶液及熔融反應，為十一烷二酸的高效利用提供一種新的晶體和制備方法。

技術領域

本發明屬于工業結晶技術領域，特別涉及一種十一烷二酸的晶型及其制備方法。

背景技術

十一烷二酸(英文名：Undecanedioic acid)，分子式：C₁₁H₂₀O₄，分子量：216.27。化學結構式如下：

長鏈二元酸是指含有十個以上碳原子的直鏈飽和二羧酸，是化工過程中重要的中間原料，是合成麝香-T、共聚酰胺熱熔膠、尼龍工程塑料等特殊用品的主要原料。以長鏈二元酸為基礎原料生產合成高級香料麝香、高級尼龍橡膠、高溫電解質、高檔熱熔膠、耐寒增塑劑、高級潤滑油、高級油漆和涂料等精細化工產品，被廣泛應用于化工、輕工、農藥、醫藥、液晶材料等領域。其市場需求量出現較快增長趨勢，十一烷二酸是其中重要的一種。十一烷二酸主要用于聚酰胺高檔工程塑料，是尼龍1011、611、1111的主要原料，還可作為高檔熱熔膠、高檔潤滑劑和合成麝香的重要原料。

長鏈二元酸有著如此重要和廣泛的工業用途，但是它們在自然界是不單獨存在的，目前主要有催化油脂法、化學合成法和生物發酵法3種生產方法。十一烷二酸主要通過生物發酵生產。

長鏈二元酸常溫下以固體形式存在。結晶是純化精制固體物質的有效手段。發酵液經過初步的預處理與分離純化之后，要得到具有一定粒度分布和晶體形狀的成品還必須對其進行濃縮結晶和重結晶。這也是決定最終產品質量的關鍵。十一烷二酸在后續的反應中，對產品的溶解性能等有著很高的要求。溶解度的提高可以有效地增加后續反應的效率及實現良好得反應控制，并降低能耗、成本。

生產上的十一烷二酸產品作為中間體在后續反應中，大部分為溶液反應或熔融反應。參與溶劑反應則需要溶劑進行溶解，如在乙醇中與十一烷二胺反應生成尼龍1111，其溶解度對反應效率起著關鍵的作用，關聯著的便是能耗和成本；參與熔融反應則需要在反應前進行熔化，如熔融反應生成十一烷二胺，熔點的高低極大的影響著能耗和成本。該物系屬于伴隨多晶型成核，即成核過程中，會得到不同晶型混合產品。由于微觀上晶體結構的差異，不同晶型在宏觀上溶解度差異明顯。目前工業上的十一烷二酸晶體產品均在伴隨結晶中得到，使得其產品為混合晶型，在溶解度上表現差強人意，并且熔點不均一，熔程長，使得能耗較高。所以制備出單一、高溶解度，低熔點的晶型產品是極其必要的。目前該方面基礎科學仍在探究中，也是國際研究的熱點。伴隨多晶型成核主要受到溶劑、溫度和過飽和度等操作條件的影響。不同的溶劑由于官能團差異，與溶質的分子識別不同，影響多晶型成核；多數情況下，高過飽和度較低過飽和度更有利于高溶解度晶型的得到。

在此以前，由于機理不明，且生產上不關注該物質的晶型問題，忽略了結晶過程控制晶型對于產品后續的反應過程的重要性，對溶劑、溫度、過飽和度等結晶工藝參數不加以摸索和控制，得到的均為多相物質，即產品質量不穩定的混合晶型。

發明內容

本發明提供十一烷二酸的一種晶型及其制備方法，以X射線粉末衍射圖譜見附圖1，以衍射角2θ表示在7.6±0.2、15.4±0.2、18.8±0.2、22.4±0.2、27.4±0.2、39.8±0.2有特征峰。

本發明所述的十一烷二酸晶型的差示掃描量熱DSC圖，見附圖2，晶體的起熔點為103±3℃。