[发明专利]生产腈-脂肪酸化合物的方法

说明书

形成本发明的工作受到了欧盟在Framework Program7(FP7/2007-2013)的背景下在No.241718EUROBIOREF方案下的财政支持。

本发明涉及由酸、或简单酯(simple ester)或甘油三酸酯型“复合”酯形式的不饱和脂肪酸合成腈-脂肪酸(下文中也称作半腈(heminitrile))的方法，所述不饱和脂肪酸首先转化成不饱和脂肪腈，所述不饱和脂肪腈采用H₂O₂作为氧化剂经历氧化裂解(oxidative cleavage)。

在其中对多不饱和酸实施裂解的情况下，通式NC-(CH₂)_n-COOH或式NC(CH₂)_n(CH=CH)_mCOOH(实验式C_n+2m+2H_2n+2m+1NO₂)的腈-脂肪酸(后面称作二酸半腈或更简单地半腈)为可用于合成全系列“脂肪”化合物如ω-氨基酸、α-ω-二腈、α-ω-二胺或α-ω-二酸的中间体化合物。术语“腈-脂肪酸”用于指具有6-15个碳原子的线型腈-酸化合物。

在能源和化学领域中，当前环境问题的开发正导致源自可再生源的天然原料的利用受到欢迎。这是已经进行一些研究以在工业规模上开发采用脂肪酸/酯(植物油或动物脂肪)作为生产这些脂肪化合物的原料的方法的原因，所述脂肪化合物例如可用作获得聚酰胺的聚合单体。

存在大量关于由不饱和天然脂肪酸合成各种双官能α-ω-化合物的文献。该文献特别地集中于用于制造ω-氨基酸的“天然”油酸，所述ω-氨基酸例如为用于尼龙9合成的前体的9-氨基壬酸。事实上，应当提及，聚酰胺工业使用由长链ω-氨基酸构成的全系列单体，通常称作尼龙，以分开两个酰胺-CO-NH-官能团的亚甲基链(-CH₂-)_n的长度为特征。从而，尼龙6(基于6-氨基己酸)、尼龙7、尼龙8、尼龙9、尼龙11和尼龙13等是已知的。

主要研究已经涉及由天然来源的油酸合成作为尼龙9前体的9-氨基壬酸。

关于这种特定单体，可提及书籍“n-Nylons,Their Synthesis,Structure and Properties”－1997，出版商J.Wiley and Sons，其第2.9章(381-389页)专门涉及尼龙9(或9-尼龙)。该文章综合了基于该主题实施的研究和生产。其中(384页)提到了日本开发的如下方法：其采用来自大豆油的油酸作原料并在于实施油酸的臭氧分解，然后还原氨化，从而得到9-氨基壬酸。

为使来自科技文献的现有技术完善，必须提及由E.H.Pryde和多位合著者在1962-1975年间在Journal of American Oil Chemists Society中出版的如下多篇文章－“Amines from Aldehydic derived from the Ozonization of Soybean Esters”第42卷第824-827页出版，其引用了(第824页)H.Otsuki和H.Funahashi进行的在先研究，所述在先研究涉及脂肪酸的臭氧分解；和“Nylon-9from Unsaturated Fatty Derivatives:Preparation and Characterization”第52卷第473-477页，其中在多种合成9-氨基壬酸的路线之间进行了比较(474和475页)，一种合成路线是腈路线，其中形成油腈，然后实施氧化臭氧分解。

关于专利文献，可提及专利GB741739，其描述了由式R-CH=CH-(CH₂)₇-COOH的不饱和脂肪酸合成9-氨基壬酸，其中第一氨化步骤得到了对应的腈，所述腈在第二步骤中经历氧化臭氧分解，得到壬二酸的半腈，其在第三步骤中通过氢化转化成9-氨基壬酸。