[发明专利]一种巴豆酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种巴豆酸的制备方法，属于有机合成技术领域。本发明的制备方法包括以下步骤：在分子筛催化剂的存在下，巴豆醛、有机溶剂与氧化气体混合，进行催化氧化反应，得到巴豆酸。本发明使用分子筛作为催化巴豆醛氧化制巴豆酸的催化剂，成本低廉；且分子筛为固相催化剂，能够很好的与氧化反应液进行分离并回收循环使用，绿色环保；本申请使用分子筛催化剂进行催化氧化反应，在巴豆醛氧化成巴豆酸的过程中，分子筛能够大量吸附氧，保证巴豆醛的充分氧化，提高了巴豆醛的转化率，同时增加了巴豆酸的收率，实施例结果表明，本发明提供的制备方法所得巴豆酸的收率为85.3～94％，纯度为99.1～99.5％。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种巴豆酸的制备方法。

背景技术

巴豆酸，又名2-丁烯酸，是一种不饱和脂肪酸，含有1个双键和1个羧基，反应活性强，可用于合成聚合物材料、制备液体燃料、精细化学品等多种高价值化学品。巴豆酸的制备方法主要有两类：一类是催化热解聚-3-羟基丁酸酯(PHB)法；另一类是催化氧化巴豆醛法。目前多采用催化氧化巴豆醛法，合成路线如下式：

催化氧化巴豆醛法中，催化剂一般采用贵金属、金属氧化物或强酸。例如：1993年，林静等人在《厦门大学学报：自然科学版》中发表的“巴豆醛的选择氧化”中报道了利用活性二氧化锰、醋酸铜-醋酸钴作为催化剂，氧气或空气为氧化剂，将巴豆醛氧化为巴豆酸；该方法用二氧化锰为催化剂时产率约在30％，反应后出现大量浅黄色稠状物说明巴豆醛自身聚合现象严重，当用醋酸铜-醋酸钴为催化剂时产率在35％左右，巴豆醛的转化率仍较低。

专利CN 1415594中选用贵金属银作催化剂，在氧化塔中进行巴豆醛的氧化反应以制备巴豆酸，但贵金属的催化成本较高。

2005年，蒋振武等人在《轻工科技》中发表的“巴豆醛氧化制备巴豆酸”中报道了采用磷酸作为催化剂，得到的巴豆酸的收率为78～80％，但磷酸的酸性强，不利于回收和废液处理，会给环境带来较大的压力，同时由于反应不完全巴豆醛气体挥发其对环境和操作人员损伤较大。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种巴豆酸的制备方法，此法成本低廉、绿色环保，所得巴豆酸收率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种巴豆酸的制备方法，包括以下步骤：

在分子筛催化剂的存在下，巴豆醛、有机溶剂与氧化气体混合，进行催化氧化反应，得到巴豆酸。

优选的，所述分子筛催化剂为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、NKF-5-80W分子筛、NKF-6-25分子筛、NKF-7SC分子筛、ZSM-5-50分子筛、NKF-50-25分子筛和NKF-8SC0.8分子筛中的一种或几种。

优选的，所述巴豆醛和分子筛催化剂的质量比为1:(0.1～1)。

优选的，所述氧化气体为空气、氧气和臭氧中的一种或几种。

优选的，所述催化氧化反应的温度为30～40℃，反应压力为0.1～1MPa，时间为12～48h。

优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷、乙腈、三氯甲烷、四氯甲烷、MTBE、正戊烷、环戊基甲基醚、1,1,2-三氯乙烷、三氟甲苯、乙二醇二甲醚、正己烷、二甲亚砜、乙酸乙酯、石油醚和正庚烷中的一种或几种。

优选的，所述催化氧化反应后，还包括对所得催化氧化反应液进行后处理，所述后处理包括：

将所述催化氧化反应液进行蒸发，得到蒸发残留液；

对所述蒸发残留液进行固液分离，所得液体进行冷却结晶，得到巴豆酸纯品。

优选的，所述蒸发的温度为60～80℃，时间为20～60min。