CN1415593A - 一种壬二酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种壬二酸的制备方法。本发明将油酸、介孔分子筛W－MCM－41、过氧化氢溶液和叔丁醇混合均匀，搅拌，回流状态下通氧气反应。这种合成方法所得到的壬二酸的收率要远远高于用臭氧或硝酸或高锰酸钾为氧化剂的收率，且介孔分子筛W－MCM－41可以回收利用，对环境无污染，是一种制备壬二酸的简便、经济、环境友好的方法。

Description

一种壬二酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种壬二酸的制备方法。
背景技术
壬二酸是重要的有机合成中间体，它是中长链二元酸的一种。近年来，随着有机合成化学工业的迅速发展，对中长链二元酸的需求量日益增加。中长链二元酸及其衍生物的工业用途十分广泛，产品市场广阔，并且附加值较高。我国中长链二元酸的生产严重不足，对于癸二酸、十二烷二酸(月桂二酸)和十三烷二酸(巴西二酸)，已有厂家生产，但壬二酸的生产，尚处空白阶段。壬二酸在工业上的用途主要是生产壬二酸类增塑剂，其次用于生产润滑剂、高分子合成，还可用于皮肤的防护和皮肤病的治疗，还用于香料、油剂、热塑模具、抗蚀剂、絮凝剂、阻燃剂以及稳定剂方面。壬二酸类增塑剂均为优良的耐寒性增塑剂，其中应用最广泛的是壬二酸二辛酯(DOZ)(谷志勇，精细石油化工，41(6)1998)。
目前，壬二酸的生产方法主要是油酸等不饱和酸的氧化法，使用的氧化剂有臭氧、高锰酸钾、双氧水和硝酸等。臭氧氧化法选择性较高，是目前世界上唯一的工业化生产方法(一般工业生产收率为20％-30％)(US 2 813 113)；硝酸的氧化能力较强(GB 813 842)，价格低廉，但其反应的选择性不高，且会引起污染；用高锰酸钾做氧化剂需要用相转移催化剂，而相转移催化剂价格昂贵，且会引起污染。
1992年以MCM41S为代表的介孔分子筛的发现，为催化、分离和新型无机材料等学科，开辟了新的研究领域.在催化学科，将Ti、Zr、Mo、W等有某种催化活性的过渡金属元素，以高分散的形态嵌入介孔分子筛骨架，由此制备出新型介孔分子筛催化材料，以及在此基础上开展的大分子有机化合物催化转化研究，是近几年发展十分迅速的研究领域.W-MCM-41在烯烃环氧化、芳胺的部分氧化、芳烃的羟基化、环己烯的氧化双羟基化等方面具有优良的催化性能。
发明内容
本发明的目的是可克服现有技术的不足而提供一种壬二酸的制备方法。
本发明是通过介孔分子筛W-MCM-41来作催化剂制备壬二酸。介孔分子筛可以与溶液分离，可以重复使用，对环境无污染，壬二酸的收率较高。
一种壬二酸的制备方法，其特征在于该方法将油酸、介孔分子筛W-MCM-41、过氧化氢溶液和叔丁醇混合均匀，搅拌，回流状态下通氧气反应1-3天；从反应液中提取产物壬二酸。
本发明中所用的介孔分子筛W-MCM-41中的钨与硅的摩尔比为：0.005-0.1∶1。
本发明中所提供的壬二酸的合成中催化剂介孔分子筛W-MCM-41的用量为：0.01-1.0g/100ml。
本发明中所用的过氧化氢溶液的浓度为5％--70％。
本发明中所用油酸和过氧化氢和叔丁醇的摩尔比为：1∶1.0-3.0∶1.0-50。
本发明的特点是用介孔分子筛W-MCM-41为催化剂，可以与溶液分开，可以重复利用；氧化剂为过氧化氢溶液；溶剂叔丁醇可以重复利用，对环境无污染。本发明和传统的用高锰酸钾、硝酸作氧化剂合成壬二酸相比，本发明具有如下几个优点：(1)产品壬二酸的收率很高(最高可达94％)；(2)反应一步完成，过程简单(3)反应完成后，介孔分子筛W-MCM-41可以与溶液分离，可以重复利用；(4)过氧化氢转化为水，与传统的用高锰酸钾、硝酸作氧化剂相比，对环境没有污染，(5)溶剂叔丁醇可以回收重复利用，对环境无污染；因而是一种经济、环境友好的合成方法。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明
实施例1
壬二酸的合成：将14g油酸、0.5g介孔分子筛W-MCM-41、12930％的过氧化氢溶液和50ml叔丁醇混合均匀，搅拌，回流，通氧气，反应48h，过滤除去催化剂，用热甲醇洗涤滤饼三次，每次20ml，滤液在减压下蒸馏，除去大部分溶剂，再水蒸气蒸馏，得到壬酸，溶液再浓缩，冷却，析出结晶，过滤，洗涤，干燥，得到壬二酸8.5g，产率为91％，熔点107-109℃。
实施例2按照实施例1的方法和步骤，但改变过氧化氢的浓度，过氧化氢的浓度为50％，得到产品壬二酸8.8g，产率为94％，熔点107-109℃。
实施例3-5
按照实施例1的方法与步骤，但改变钨酸铵的用量，前体溶胶中各组分的摩尔配比分别为：
                (3)0.005WO3∶SiO2
                (4)0.010WO3∶SiO2
                (5)0.015WO3∶SiO2(3)得到产品壬二酸5g，收率53％，熔点107-109℃；(4)得到产品壬二酸7.1g，收率75％，熔点107-109℃；(5)得到产品壬二酸8g，收率85％，熔点107-109℃
实施例6按照实施例1的方法与步骤，但催化剂为实施例1所回收的介孔分子筛W-MCM-41。得到产品壬二酸8.3g，收率88％，熔点107-109℃。

Claims (5)

1.一种壬二酸的制备方法，其特征在于该方法将油酸、介孔分子筛W-MCM-41、过氧化氢溶液和叔丁醇混合均匀，搅拌，回流状态下通氧气反应1-3天；从反应液中提取产物壬二酸。
2.按照权利要求书1所述的制备方法，其特征在于介孔分子筛W-MCM-41中钨与硅的摩尔比为0.005-0.1∶1
3.按照权利要求书1所述的制备方法，其特征在于介孔分子筛W-MCM-41于的用量为0.1-1.0g/100ml。
4.按照权利要求书1所述的制备方法，其特征在于过氧化氢溶液的浓度为5％--70％。
5.按照权利要求书1所述的制备方法，其特征在于油酸和过氧化氢和叔丁醇的摩尔比为：1∶1.0-3.0∶1.0-50。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103467273A (zh) * 2013-09-24 2013-12-25 辽宁石油化工大学 一种稀土Ce负载介孔分子筛催化剂制备壬二酸的方法
CN106831395A (zh) * 2017-01-12 2017-06-13 辽宁石油化工大学 臭氧与固体废弃物联合氧化油酸合成壬二酸的方法
CN110157545A (zh) * 2019-05-19 2019-08-23 北京化工大学 钨基催化剂催化天然油脂氧化裂解制备中短链脂肪酸及其衍生物的方法

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