[发明专利]一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高级脂肪酸及其酯的制备方法，尤其是一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法，属于有机合成技术领域。

背景技术

高级脂肪酸及其酯作为一类重要化合物在国民生产生活中有着日益广泛的用途。高级脂肪酸酯是生产高级香皂、多元醇酯型等多种表面活性剂的原料。高级脂肪酸酯可以直接用作高级润滑油添加剂、机械加工中的切屑油、冷却液、碾轧油及钻孔油等油剂的添加剂。饱和高级脂肪酸酯作为既安全又具营养保健作用的抗氧化剂(CN1616445A)，用于食品、饮料、植物油类和高档化妆品行业。近年来，饱和高级脂肪酸类化合物在新药研发领域的研究和应用日渐活跃，饱和高级脂肪酸衍生物不但具有明显抗癌活性，并且在心血管疾病、冠心病、动脉粥样化、动脉硬化症药物开发(WO2007/137864)和肠胃类疾病的新药开发(US2005/0032892)中得到广泛应用。

饱和高级脂肪酸一般通过动植物油脂中提取或者合成法获得。油脂中的脂肪酸碳数几乎全部为偶数，该法所得脂肪酸为偶碳产物。要获得奇碳脂肪酸只能通过合成法得到。Journal ofOrganic Chemistry1994，845，US6110933等提到了溴代烷为原料制备奇碳脂肪酸方法，该法因用到低沸点溶剂乙醚，或因产品需柱层析提纯等限制，不宜工业化生产。DE1988/3800790提出了饱和脂肪醇用硝酸氧化降解制备奇碳脂肪酸方法，该法得到产品含有大量未降解的副产物，产品分离纯化困难，另外反应中需使用大量硝酸，环境不友好。目前，奇碳饱和高级脂肪酸的最主要合成方法是石蜡氧化法，以石蜡为主要原料，通过高锰酸钾等氧化剂氧化裂解制备脂肪酸，石蜡本身是烷烃混合物，该法得到产物系宽馏分产品，难以得到高纯度专一饱和脂肪酸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术方法的不足，提供一种工艺合理、操作简便、产品纯度高、便于工业化生产，适用于制备一系列奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法，以卤代烷为原料与镁在四氢呋喃溶剂中生成烷基卤化镁，再与固体干冰进行羧化反应，其特征在于，羧化反应用碱液淬灭，析出的盐用溶媒研洗后，进一步酸化制得相应的奇碳饱和高级脂肪酸；或进一步酸化及酯化制的相应的奇碳饱和高级脂肪酸酯。

优选地，所述的卤代烷为C₁₆～C₂₂偶碳卤代烷；且卤代烷为氯、溴或碘代烷。

优选地，所述的卤代烷与镁的摩尔比为1∶1～1∶1.2。

优选地，在所述的卤代烷与镁反应中，加入引发剂，引发剂与卤代烷质量比为0.01∶1～0.02∶1。

进一步地，所述的引发剂为碘。

优选地，所述的卤代烷与镁反应温度为65～75℃，反应时间为4～8小时。

优选地，所述的卤代镁与干冰反应时，干冰与原料卤代烷的摩尔比为1∶5～1∶10。

优选地，所述的羧化反应的温度为-15～25℃，反应时间为2～5小时。

优选地，所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的任意一种或几种的混合物。

优选地，所述的溶媒为石油醚、乙醚、甲基叔丁醚和异丙醚中的任意一种或几种的混合物。

优选地，所述的酸化反应中的酸为无机酸硫酸或盐酸。

优选地，所述的酯化反应中的酯为甲酯化或乙酯化。

优选地，所述的奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法中的所有反应均在氮气气氛下进行。

本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果：

1、羧化反应采用碱液淬灭，产品羧酸盐从反应体系中自然析出，再用有机溶媒研洗，反应副产物包括未反应的原料、色素等，都可以被洗去，从而达到有效提纯产品目的。简便高效，无须柱层析纯化操作，节约了成本，生产周期也因此大大缩短。

2、卤代烷随着碳链的增长，特别是C₁₆以上的高级卤代烷其反应活性发生明显变化，通过加入适量的碘引发剂，改进了活性，提高反应转化率从而提高了产品收率。

3、通过对卤代烷和镁及干冰的加入量及配比的合理调整、反应温度和时间的优化选择，使本发明工艺先进合理，适于制备系列奇碳饱和高级脂肪酸及其酯。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。

实施例1

一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法，步骤如下：