[發明專利]一種長鏈氨基酸和二元酸的生產工藝

有效

• 申請號: 201880040714.1
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN110809571B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 胡松洲
• 申請（專利權）人: 維生源知識產權有限責任公司
• 主分類號: C07C227/04
• 分類號: C07C227/04;C07C231/10;C07C249/08;C07C51/06
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發明公開了一種長鏈氨基酸和長鏈二元酸的生產工藝，包括：(1)長鏈酮基脂肪酸與羥胺反應或使用酮基脂肪酸通過氨肟化反應生成肟基脂肪酸；(2)對肟基脂肪酸進行貝克曼重排，得到兩種酰胺脂肪酸的混合物；(3)將混合酰胺脂肪酸水解成長鏈氨基酸、長鏈二元酸、短鏈烷基胺和烷基酸。

技術領域

本發明涉及一種長鏈尼龍單體的生產方法，具體地，涉及一種長鏈氨基酸和二元酸的生產方法。

背景技術

長鏈飽和脂肪氨基酸、內酰胺和二元酸是長鏈尼龍和工程塑料的重要單體。尼龍是一類在其主鏈上含有酰胺鍵的長鏈聚合物。長鏈尼龍是使用最廣泛、種類最多、用量最大的一類工程塑料。

長鏈尼龍因其特殊的分子結構而具有特殊的物理性質，比如機械強度比金屬高、低吸濕性、優異的耐油性、耐低溫、耐磨損和耐化學腐蝕性，最重要的是易加工性。長鏈尼龍可以制成多種塑料制品，可以紡絲制成纖維，也可以拉伸制成薄膜。長鏈尼龍也用于油漆和熱熔粘合劑。因此，長鏈尼龍可以廣泛應用于汽車、電氣、電信、石化和航空航天等領域。

工業上以長鏈氨基酸和內酰胺為單體生產尼龍9、尼龍11和尼龍12。

工業上以長鏈二元酸為起始原料，與二胺縮合生產尼龍610、尼龍612、尼龍510、尼龍512、尼龍1010和尼龍1212。

在目前的生產技術中，尼龍9的單體是9-氨基壬酸，9-氨基壬酸是從油酸或油腈通過一系列的化學反應產生的(詳見J.Am.Oil Chemist’s Soc.,1975,Vol.52,No.11,pp473-477)。

尼龍11的單體，也就是11-氨基十一酸，它是由蓖麻油與甲醇通過酯交換、高溫裂解、無水溴化氫自由基加成，最后氨解得到(詳見A.Chauvel&G.Lefebvfre,PetrochemicalProcesses 2:Major Oxygenated,Chlorinated and NitratedFatty acids,pp 274-278)。總收率不超過55％。

尼龍12的單體，也就是十二內酰胺，它是由1,3-丁二烯通過一系列反應生成的。比如三聚反應得到十二碳三烯，加氫反應得到環十二烷，氧化反應得到環十二酮，然后經貝克曼重排制得(詳見A.Chauvel&G.Lefebvfre,Petrochemical Processes 2:MajorOxygenated,Chlorinated and Nitrated Fatty acids,pp 279-286)。

在長鏈二元酸的工業生產中，壬二酸是由油酸氧化生成的，而葵二酸是由蓖麻油或脂肪酸在高溫(200℃-250℃)堿解下生成的，再經過純化和精制得到產物。

對于重要的十二碳二酸，有兩種性質完全不同的工業方法。一種工藝是由1,3-丁二烯催化三聚反應生成十二碳三烯，氫化反應生成環十二烷，氧化反應生成環十二醇或環十二酮，最后用硝酸氧化。另一種生物發酵工藝更受歡迎，例如生物氧化高純度的十二烷或者十二烷酸末端的甲基官能團。

在用化學合成方法制備這些單體的過程中，目前的工業生產工藝存在一些問題，比如：總收率低(9-氨基壬酸為35％、11-氨基十一酸為55％、葵二酸為80％)、反應條件具有內在危險性并且難以控制。比如，9-氨基壬酸需要用到臭氧，11-氨基十一酸的生產需要用到高溫裂解反應。此外，十二內酰胺和十二碳二酸的生產是利用1,3-丁二烯在易燃催化劑在惰性反應條件下的三聚反應，而葵二酸的生產需要蓖麻油的強腐蝕性堿解。