[发明专利]生产饱和羧酸的衍生物的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及饱和羧酸及其衍生物的生产方法，该方法包括如下步骤：

(a)在能够催化不饱和脂肪酸的衍生物的烯属双键的氧化反应的催化剂存在下，使不饱和脂肪酸的衍生物与氧化化合物反应以获得作为反应中间体产物的连位二醇；和

(b)在能够催化连位二醇的两个羟基到羧基的氧化反应的催化剂存在下，使所述中间体化合物与氧或含氧化合物反应。

背景技术

以上提及类型的方法定义为不饱和脂肪酸的氧化断裂。在第一个反应的过程中形成是连位二醇的中间体，在连位二醇中两个羟基结合到初始由烯属双键结合的碳原子上。

脂肪酸及其衍生物例如脂肪酸酯的氧化断裂方法是文献中已知的。例如，以上提及类型的方法描述于专利No.EP-0 666 838。在该专利中，氧化断裂方法的特征在于步骤(a)和(b)两者都在不加入任何有机溶剂的条件下进行且在步骤(b)的过程中，在作为催化剂的钴化合物存在下使从步骤(a)的反应得到的反应混合物与氧或含氧化合物反应之前，向该混合物中加入水以得到1∶1至5∶1的水/二醇比。

这种方法不需要反应中间体产物(连位二醇)的任何纯化和不需要加入溶剂以进行在水存在下实施的二醇氧化。但是，在第一个步骤结束时形成的中间体的特性、特别地它的高粘度使得必须加入大量水以能够进行该方法的第二个步骤。

从工业生产的观点来看，这个事实是特别不利的，这是由于它需要具有大容积的反应器。此外在该方法结束时，由于存在大量的残余水，用于回收其中溶解的催化剂的处理以及用于与有机残余物存在相关的该催化剂随后处置的处理都是特别繁重的。

最后，根据专利No.EP 0 666 838获得的混合物呈现浆状、油脂性和漆黑色质地。

发明内容

为了克服这些缺点以及接下来描述过程中阐明的其它缺陷的目的，已经开发了本发明中描述的方法。

采用本发明的方法，事实上可以从不饱和脂肪酸的衍生物开始来生产饱和羧酸及其衍生物而不需要在氧化断裂反应的步骤(b)中加入大量水，否则需要加入其中溶解催化剂的溶液的适量水。

本发明涉及生产饱和羧酸及其衍生物的方法，该方法包括如下步骤：

(a)在能够催化不饱和脂肪酸的衍生物的烯属双键的氧化反应的催化剂存在下，使不饱和脂肪酸的衍生物与氧化化合物反应以获得作为反应中间体产物的连位二醇；和

(b)在能够催化所述连位二醇的羟基到羧基的氧化反应的催化剂存在下，使所述中间体化合物与氧或含氧化合物反应，

该方法的步骤(a)和(b)两者都在不加入有机溶剂的条件下进行且在步骤(b)期间不向从步骤(a)得到的反应混合物中加入水，其中溶解催化剂的溶液的水除外，以获得小于1∶1、优选小于0.7∶1和最优选小于0.5∶1的水/二醇比。

具体实施方式

不饱和脂肪酸的衍生物理解为不饱和脂肪酸中已经使羧基反应以防止或在任何情况下最小化在工艺过程中这样改性的羧基的任何可能反应。

脂肪酸可以是单不饱和脂肪酸或多不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸的例子是9-十四碳烯酸(肉豆蔻烯酸)、9-十六碳烯酸(棕榈油酸)、9-十八碳烯酸(油酸)、12-羟基-9-十八碳烯酸(蓖麻油酸)、9-二十碳烯酸(鳕油酸)、13-二十二碳烯酸(芥酸)、15-二十四碳烯酸(鲨油酸)、9，12-十八碳二烯酸(亚油酸)和9，12，15-十八碳三烯酸(亚麻酸)。

也可以使用不饱和脂肪酸、例如在植物油(如大豆油、橄榄油、蓖麻油、向日葵油、花生油、菜籽油、玉米油、棕榈油等)中存在的不饱和脂肪酸的衍生物的混合物。

特别有利地使用单不饱和脂肪酸。特别优选是油酸和芥酸，特别地它们的酯，最有利的是使用甲酯。

可以通过与醇的反应(得到酯)、与胺的反应(得到酰胺)等而使不饱和脂肪酸的羧基改性。在酯化的情况下，酯基优选包含C1-C9烷基，更优选甲基、乙基、丙基。特别优选是油酸甲酯，特别地通过甲醇与在高油酸含量的向日葵油中包含的甘油三酯的酯交换获得的油酸甲酯。

用于进行本发明方法的步骤(a)的氧化物质优选是浓度为30-70％、优选35-60％和甚至更优选40-49.9％的过氧化氢水溶液。

有利地，步骤(a)的催化剂属于钨和钼，特别是它们的酸及其碱性盐。该催化剂存在的量为0.03-2wt％、更优选0.07-1.8wt％和仍然更优选0.08-1.5wt％，相对于不饱和脂肪酸的衍生物计。

为改进催化剂分散入反应混合物中，可以有利地加入分散剂如表面活性剂(属于阴离子、阳离子、非离子和两性离子表面活性剂的类别)。