DE2253930A1

DE2253930A1 - Dicarboxylic acid prodn - from fatty acids mixt contg conj and non-conj linoleic acids

Info

Publication number: DE2253930A1
Application number: DE2253930A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Franklin Ward
Original assignee: Westvaco Corp
Current assignee: Westvaco Corp
Priority date: 1972-11-03
Filing date: 1972-11-03
Publication date: 1974-05-22

Abstract

The dicarboxylic acid, of formula I: (where one X = H, the other X = CO2H) is prepd. by simultaneously reacting both the conj. and non-conj. linoleic acid portion of the mixt. with =26 wt.% of acrylic acid and 0.01-0.5 wt.% of iodine (based on fatty acids) at 200-270 degrees C. (I) is useful as a plasticizer in the mfr. of alkyd resins and as a curing agent for epoxy resins. The process is esp. applicable to sepg. tall oil fatty acids.

Description

Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsäuren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsäure mit 21 Kohlenstoffatomen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Trennung von Fettsäuren. Process for the preparation of dicarboxylic acids The invention relates to a process for the preparation of dicarboxylic acid having 21 carbon atoms. The invention also relates to a method for separating fatty acids.

Die Erfindung betrifft spezifisch ein Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsäure mit 21 Kohlenstoffatomen aus Linolsäure, welche sich von Tallöl herleitet. Die hierin verwendete Bezeichnung "Dicarbonsäure" soll eine Dicarbonsäure mit 21 Kohlenstoffatomen bedeuten, welche jedoch in manchen Fällen geringere Mengen von Dicarbonsäure mit anderen MoleIwiargewichten enthalten kann.The invention specifically relates to a method of making Dicarboxylic acid with 21 carbon atoms from linoleic acid, which is derived from tall oil. As used herein, the term "dicarboxylic acid" is intended to mean a dicarboxylic acid with 21 Mean carbon atoms, which, however, in some cases lesser amounts of May contain dicarboxylic acid with other molecular weights.

Die hierin beschriebene Verbindung unterscheidet sich von der Behandlung von Tallölfettsäuren mit Jod, wie sie in der US-PS 3 157 629 beschrieben wird. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Tallölfettsäuren in Gegenwart eines Jodkatalysators auf 232 bis 2880C erhitzt, bis der Linolsäure-Teil der Fettsäure auf unterhalb 15% vermindert ist, wobei gesättigte Säuren gebildet werden, und zwar hauptsächlich Öl säure und 2 bis 25% dimerisierte Säuren. Demgegenüber wird bei dem Verfahren der Erfindung die Linolsäure nicht in Ölsäure umgewandelt. Das Verfahren dieser Erfindung unterscheidet sich auch von den Verfahren der US-PSen 2 617 792 und 2 811 386.The compound described herein is different from the treatment tall oil fatty acids with iodine as described in US Pat. No. 3,157,629. at In this known process, the tall oil fatty acids are in the presence of an iodine catalyst heated to 232 to 2880C until the linoleic acid part of the fatty acid is below 15% is reduced, with the formation of saturated acids, mainly Oleic acid and 2 to 25% dimerized acids. In contrast, the procedure According to the invention, the linoleic acid is not converted into oleic acid. The procedure of this Invention also differs from the methods of U.S. Patents 2,617,792 and 2 811 386.

Bei diesen Verfahren enthält das Tallöl-Ausgangsmaterial relativ große Mengen von Harzsäuren und wird in Gegenwart eines Katalysators erhitzt, worauf Wasserstoff in großem Ausmaß aus den Harzsäuren freigesetzt wird und dazu wirkt, um bestimmte Harzsäuren sowie die ungesättigten Fettsäuren zu hydrieren.In these processes, the tall oil feedstock contains relatively large amounts Amounts of resin acids and is in the presence of one Heated catalyst, whereupon hydrogen is liberated to a large extent from the resin acids and in addition acts to hydrogenate certain resin acids as well as the unsaturated fatty acids.

Diese Reaktionen sind aber nicht dazu geeignet, um die Ziele dieser Erfindung zu erreichen.However, these reactions are not suited to the objectives of this Invention to achieve.

Die Verwendung von Dicarbonsäuren ist bekannt, da Dicarbonsäuren beispielsweise bei der Herstellung von Alkydharzen als Weichmacher und als Härtungsmittel für Epoxyharze bekannt sind. In der GBPS 1 032 363 wird ein Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsäure aus fettsäureartigen Säuren beschrieben, bei welchem konjugierte Fettsäuren in eine trans/trans-Form mit Jod isomerisiert werden und sodann mit einem reaktiven Dienophil unter Bildung eines Diels-Alder-Addukts umgesetzt werden. Diese Reaktion ist aber bislang noch nicht auf Fettsäuren angewendet worden, die nicht-konjugierte Linolsäure enthalten, wobei die nicht-konjugierte Linolsäure in eine Dicarbonsäure umgewandelt wird.The use of dicarboxylic acids is known, as dicarboxylic acids, for example in the manufacture of alkyd resins as plasticizers and as hardeners for epoxy resins are known. GBPS 1 032 363 describes a process for the preparation of dicarboxylic acid described from fatty acid-like acids, in which conjugated fatty acids in a trans / trans form are isomerized with iodine and then with a reactive dienophile be reacted to form a Diels-Alder adduct. This reaction is however The non-conjugated linoleic acid has not yet been applied to fatty acids The non-conjugated linoleic acid is converted into a dicarboxylic acid will.

GemaBB der Erfindung wird nun ein Verfahren zur Herstellung von Dicarbonsäure mit 21 Kohlenstoffatomen aus einem Fettsäuregemisch, welches mindestens einen Teil einer nicht-konjugierten Linolsäure enthält, zur Verfügung gestellt, bei welchem man das Fettsäuregemisch mit bis zu 26 Gew.% Acrylsäure, bezogen auf die Fettsäuren, und 0,01 bis 0,50 Gew.% Jod, bezogen auf das Fettsäuregemisch, bei Temperaturen zwischen 200 und 2700C gleichzeitig miteinander umsetzt, um den Linolsäureteil zu einer Dicarbonsäure umzuwandeln.According to the invention there is now a process for the preparation of dicarboxylic acid with 21 carbon atoms from a fatty acid mixture, which at least a part a non-conjugated linoleic acid, in which the fatty acid mixture with up to 26% by weight of acrylic acid, based on the fatty acids, and 0.01 to 0.50% by weight of iodine, based on the fatty acid mixture, at temperatures between 200 and 2700C at the same time reacts with each other to add the linoleic acid part to convert a dicarboxylic acid.

Es wurde somit gefunden, daß, wenn ein Fettsäuregemisch, welches einen signifikanten Anteil von Linolsäure enthält, mit bis zu 26 Gew.%, bezogen auf die Fettsäuren, -Acrylsäure und 0,01 bis 0,50 Gew.%, bezogen auf die Fettsäuren, Jod bei Temperaturen zwischen 200 und 270oC behandelt wird, der Linolsäure-Teil des Fettsäuregemisches zu Dicarbonsäure umgewandelt wird. Wenn somit das Fettsäuregemisch ein Tallölfettsäuregemisch ist und stabilisierte Eis-Acrylsäure und ein Jod-Katalysator etwa 1 bis 2 Stunden miteinander auf 230 bis 250°C erhitzt werden, dann wird eine Dicarbonsäure zusammen mit den restlichen monoungesättigten und gesättigten Fettsäuren gebildet. Nach der Destillation wird eine Ölsäure mit hoher Reinheit erhalten. Der Rückstand besteht aus Dicarbonsäure. Eine solche Abtrennung der Ölsäure und der Linolsäure in Tallöl ist durch eine fraktionierte Destillation der Fettsäuren vor der Umsetzung mit Acrylsäure nicht möglich.It has thus been found that when a fatty acid mixture which has a Contains a significant proportion of linoleic acid, with up to 26% by weight, based on the Fatty acids, acrylic acid and 0.01 to 0.50% by weight, based on the fatty acids, iodine is treated at temperatures between 200 and 270oC, the linoleic acid part of the Fatty acid mixture converted to dicarboxylic acid will. If so the fatty acid mixture is a tall oil fatty acid mixture and stabilized ice-acrylic acid and an iodine catalyst is heated together at 230 to 250 ° C for about 1 to 2 hours then a dicarboxylic acid will be used along with the remaining monounsaturated and saturated fatty acids. After distillation, an oleic acid will have obtained high purity. The residue consists of dicarboxylic acid. Such a separation The oleic acid and the linoleic acid in tall oil is obtained by fractional distillation of the fatty acids before the reaction with acrylic acid is not possible.

Durch die Erfindung wird daher allgemein ein geeignetes Verfahren zur Aufarbeitung von rohen und destillierten Fettsäuren zur Verfügung gestellt, bei welchem verschiedene Säuren aus einem Teil der Fettsäure gebildet werden und die Fettsäuren in ausgeprägte Hauptfraktionen aufgetrennt werden. Bis zu der vorliegenden Erfindung ist es schwierig gewesen, die Tallölfettsäuren fraktioniert in die Komponentensäuren aufgrund ihrer nahen Siedepunkte zu destillieren. Die Erfindung baut sich auf der Umwandlung des Gesamt-Dien°Teils der Fettsäuren zu Dicarbonsäure auf, welche einensignifikant höheren Siedepunkt als die Ölsäure besitzt.The invention therefore generally provides a suitable method made available for the processing of crude and distilled fatty acids, in which various acids are formed from a part of the fatty acid and the fatty acids are separated into distinct main fractions. Up to the present Invention, it has been difficult to fractionate the tall oil fatty acids into component acids to distill due to their near boiling points. The invention builds on the Conversion of the total diene ° part of the fatty acids to dicarboxylic acid, which is significant has a higher boiling point than oleic acid.

Somit werden die Tallölfettsäuren, die sowohl nicht-konjugierte als auch konjugierte Linolsäure enthalten, mit Acrylsäure in Gegenwart von katalytischen Mengen von Jod umgesetzt. Die Acrylsäure wird zudem Fettsäuregemisch in einer Menge bis zu 12 Gew.%, bezogen auf die Fettsäuren, gegeben. Die katalytischen Mengen des verwendeten Jods sind 0,01 bis 0,50 Ges.%, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Fettsäuren. Die obere Menge gibt eine rasche Reaktion ohne einen unnötigen Farbverlust. Bei Verwendung von großen Jodmengen, z.B. oberhalb 0,5%, oder bei Erhöhung der Reaktionstemperatur oberhalb 2700C wird ein Teil der Linolsäure zu Öl säure umgewandelt und die Ausbeute der Dicarbonsäure wird hierdurch vermindert. Es gibt auch eine untere Grenze, da bei geringfügig milderen Reaktionsbedingungen die Reaktionsgeschwindigkeit fast auf Null abfällt. Zur Aufrechterhaltung der höchstmöglichen Ausbeute der Dicarbonsäure aus dem Fettsäuregemisch werden Bedingungen aufrechterhalten, die nahe an dem unteren Katalysatorwert und der unteren Temperatur sind. Die Auswahl der idealen Menge des Katalysators hängt von der verwendeten Einrichtung, der Temperatur und der Reaktionszeit ab. Die Reaktion zur Bildung der Dicarbonsäure wird bei Temperaturen zwischen 200 und 2700C, vorzugsweise 230 bis 2500cm durchgeführt. Die Reaktionszeit bei diesen Temperaturen und bei dem bevorzugten Katalysatorgehalt beträgt etwa 1 bis 2 StundenT Nachstehend wird eine typische allgemeine Arbeitsweise beschrieben, welche zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung mit Tallölfettsäuren verwendet werden kann.Thus, the tall oil fatty acids, which are both non-conjugated and also contain conjugated linoleic acid, with acrylic acid in the presence of catalytic Amounts of iodine implemented. The acrylic acid also becomes fatty acid mixture in an amount up to 12% by weight, based on the fatty acids. The catalytic amounts of the The iodine used is 0.01 to 0.50% by weight, preferably 0.05 to 0.2% by weight, based on on the weight of the fatty acids. The above amount gives a quick response without one unnecessary loss of color. When using large amounts of iodine, e.g. above 0.5%, or when the reaction temperature is increased above 270 ° C., some of the linoleic acid becomes to Oleic acid is converted and the yield of the dicarboxylic acid will be thereby reduced. There is also a lower limit, since slightly milder ones Reaction conditions the reaction rate drops almost to zero. To maintain Conditions are set for the highest possible yield of the dicarboxylic acid from the fatty acid mixture maintained close to the lower catalyst value and the lower temperature are. The selection of the ideal amount of catalyst depends on the equipment used, the temperature and the reaction time. The reaction to form the dicarboxylic acid is carried out at temperatures between 200 and 2700C, preferably 230 to 2500cm. The reaction time at these temperatures and at the preferred catalyst level is about 1 to 2 hoursT The following is a typical general procedure described which for carrying out the method of the invention with tall oil fatty acids can be used.

Zu den Tallölfettsäuren wird bis zu 12 Gew.%, bezogen auf die Fettsäuren, Eis-Acrylsäure und 0,1 Gew.%, bezogen auf die Fettsäuren, Jod bei einer Temperatur zwischen 230 und 2500 C gegeben. Die Acrylsäure geht, katalysiert durch das Jod, eine Reaktion mit den Fettsäuren ein. Wenn daher die Tallölfettsäuren, die Acrylsäure und das Jod miteinander vermischt sind und auf 2500C erhitzt werden, dann wird die Linolsäure in den Fettsäuren in Dicarbonsäure umgewandelt. Zusätzlich zu dem Vorteil, daß in diesem Fall eine Einstufenreaktion vorliegt, erscheint, daß das Jod die Additionsreaktion unter Bildung einer sehr sauberen, schnellen Reaktion katalysiert.Up to 12% by weight, based on the fatty acids, is added to the tall oil fatty acids Ice acrylic acid and 0.1% by weight, based on the fatty acids, iodine at one temperature given between 230 and 2500 C. The acrylic acid goes, catalyzed by the iodine, a reaction with the fatty acids. So if tall oil fatty acids, acrylic acid and the iodine are mixed together and heated to 2500C, then the Linoleic acid in the fatty acids converted into dicarboxylic acid. In addition to the advantage that in this case there is a one-step reaction, it appears that the iodine is the addition reaction catalyzes to give a very clean, rapid reaction.

Dieses Einstufenverfahren verbessert stark die Gesamtausbeute der Dicarbonsäure aus den Fettsäuren, die Linolsäure enthalten, da die gesamte Linolsäure unmittelbar zu Dicarbonsäure umgewandelt wird. Die Menge der gebildeten Dicarbonsäure ist ungefähr die gleiche als der Ausgangsgehalt der Linolsäure in dem Fettsäuregemisch. Dieses Verfahren ist gleichermaßen auf Fettsäuren anwendbar, die von anderen Quellen als Tallöl herrühren. Beispiele für solche Ausgangsprodukte sind Fettsäuregemische animalischer oder pflanzlicher Herkunft, welche erhebliche Mengen von Linolsäure enthalten.This one-step process greatly improves the overall yield of the Dicarboxylic acid from the fatty acids that contain linoleic acid, as does all of the linoleic acid is immediately converted to dicarboxylic acid. The amount of dicarboxylic acid formed is roughly the same as the starting level of linoleic acid in to the Fatty acid mixture. This procedure is equally applicable to fatty acids that come from sources other than tall oil. Examples of such starting products are fatty acid mixtures of animal or vegetable origin, which are significant Contain amounts of linoleic acid.

Einer der Hauptvorteile des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß die Tallölfettsäuren durch Destillation in zwei Fraktionen aufgetrennt werden können. Bei einer fraktionierten Laboratoriumsdestillation wird ein 5%iger Kopfschnitt abgenommen und man erhält dann 50 der Beschickung als Destillat.One of the main advantages of the method of the invention is that the tall oil fatty acids are separated into two fractions by distillation can. In a fractional laboratory distillation, a 5% top cut is made removed and one then receives 50 of the charge as a distillate.

Der Rest von 45% ist dann Dicarbonsäure, die gewünschtenfalls durch Molekulardestillation weitergereinigt werden kann. Bei Verwendung der fraktionierten Destillitionsmethode zur Reinigung wird ein Destillat erhalten, welches Ölsäure sehr ähnlich ist. Dieses Produkt ist zu etwa 75% C18-monoungesättigte Fettsäuren, besitzt eine Säurezahl von 195, hat einen Dienanteil von nur 3% und einen Titer von etwa 20°C.The remainder of 45% is then dicarboxylic acid, if desired through Molecular distillation can be further purified. When using the fractionated Distillation method for purification, a distillate is obtained which oleic acid is very similar. This product is about 75% C18-monounsaturated fatty acids, has an acid number of 195, a diene content of only 3% and a titer of about 20 ° C.

Das rohe Dicarbonsäure-Material, das 45% der Gesamtmenge ent spricht, besteht zu etwa 92% aus Dicarbonsäure. Die Verunz reinigungen sind etwa 5% Fettsäuren und 3% dimer-artige Fettsäuren. Dieses Material ist ziemlich dunkel, da es ein Boden produkt darstellt, und muß gereinigt werden, um zu einer Dicarbonsäure hoher Reinheit zu kommen. Die C21-Dicarbonsäure aus Linolsäure mit zwei Säuregruppen ist untenstehend dargestellt. Die theoretische Säurezahl ist 316, diejenige der rohen Dicarbonsäure etwa 308, was auf die oben angegebenen vorhandenen Verunreinigungen zurückzuführen ist. The crude dicarboxylic acid material, which corresponds to 45% of the total, consists of about 92% dicarboxylic acid. The impurities are about 5% fatty acids and 3% dimer-like fatty acids. This material is quite dark because it is a soil product and must be cleaned to get a high purity dicarboxylic acid. The C21 dicarboxylic acid from linoleic acid with two acid groups is shown below. The theoretical acid number is 316, that of the crude dicarboxylic acid about 308, which is due to the impurities present above.

In der Formel bedeutet einer der Substituenten X Wasserstoff und der andere X eine (COOH)-Gruppe.In the formula, one of the substituents X is hydrogen and the other X is a (COOH) group.

Eine andere Maßnahme als die Molekulardestillation zum Reinigen der rohen Dicarbonsäure ist die Destillation des Methyl- oder Dimethylesters. Bei einem Vakuum von 0,2 mm siedet die Dicarbonsäure bei 2650C, der Monomethylester bei 2400C und der Dimethylester bei 2200C. Daher kann durch Umwandlung der rohen Dicarbonsäure in ihren Dimethylester und anschließende Destillation ein sehr reines Produkt erhalten werden. . Die Abtrennung von der dimeren Säure ist ebenfalls sehr gut, da der Dimethylester der dimeren Säure mindestens oberhalb etwa 2600 C siedet. Der Dimethylester und der Monomethylester der Dicarbonsäure werden durch fraktionierte Destillation ohne weiteres gereinigt, während die freie Dicarbonsäure am besten durch Molekulardestillation abgetrennt wird.A measure other than molecular distillation to purify the crude dicarboxylic acid is the distillation of the methyl or dimethyl ester. At a In a vacuum of 0.2 mm, the dicarboxylic acid boils at 2650C, the monomethyl ester at 2400C and the dimethyl ester at 2200C. Therefore, by converting the crude dicarboxylic acid obtain a very pure product in their dimethyl ester and subsequent distillation will. . The separation from the dimeric acid is also very good, since the dimethyl ester the dimer acid boils at least above about 2600 C. The dimethyl ester and the monomethyl ester of the dicarboxylic acid are obtained by fractional distillation without further purified, while the free dicarboxylic acid is best purified by molecular distillation is separated.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.The invention is illustrated in the examples.

Beispiel 1 Zur Veranschaulichung der Herstellung einer C21-Dicarbonsäure wurde eine Reaktionsreihe durchgeführt, welche die Zugabe von Acrylsäure zu Tallölfettsäuren umfaßte. In Tabelle I sind die Reaktionsbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt.Example 1 To illustrate the preparation of a C21 dicarboxylic acid a series of reactions was carried out which included the addition of acrylic acid to tall oil fatty acids included. In Table I are the reaction conditions and the results obtained compiled.

Bei diesen Reaktionen wurden 12 Gew.% Eis-Acrylsäure, bezogen auf das Gewicht der Fettsäuren, zu dem Linolsäure-Teil der destillierten Tallölfettsäure in Gegenwart eines Jodkatalysators gegeben. Der Einfluß der Temperatur wird durch die Reaktionen A-D der Tabelle I gezeigt. Wie ersichtlich wird, findet die Reaktion bereits bei 205 0C statt, doch wird für eine optimale Verwertbarkeit und maximale Ausbeute der Dicarbonsäure innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne eine Temperatur von etwa 2500C bevorzugt. Die Reaktionen E-H zeigen die Einwirkung von verschiedenen Katalysatorgehalten.In these reactions, 12% by weight of ice-acrylic acid, based on the weight of the fatty acids, to the linoleic acid portion of the distilled tall oil fatty acid given in the presence of an iodine catalyst. The influence of temperature is through reactions A-D of Table I are shown. As can be seen, the reaction takes place already held at 205 0C, but is used for optimal usability and maximum Yield the dicarboxylic acid within a reasonable period of time temperature of about 2500C preferred. The reactions E-H show the action of various Catalyst content.

Eine Vielzahl von Zugabegehalten fördert die Reaktion, doch sind die angegebenen Ergebnisse mit 0,075 bis 0,15%. Jod erhalten.A variety of addition levels promote the response, but they are reported results with 0.075 to 0.15%. Get iodine.

Die Zeitspanne, die für die maximale Umwandlung der Linolsäure in Dicarbonsäure erforderlich ist, hängt von der Temperatur und dem Katalysatorgehalt ab. Wie aus den Reaktionen H-J ersichtlich wird, ist, wenn die Temperatur 2500C beträgt und 0,15% Jod verwendet wird, ein Zeitraum von etwa 45 Minuten für die vollständige Umwandlung der Linolsäure in der Tallölsäure zu Dicarbonsäure erforderlich. Die gaschromatographischen Werte zeigen, daß lediglich sich die Linolsäure umsetzt (abnehmende Prozentmenge). Es besteht eine sehr geringe Veränderung in den Fettsäuren, die in dem Tallöl vorhanden sind, mit der Ausnahme der Reaktion der Linolsäure, so daß man ein Gemisch von Tallölfettsäure (praktisch linolsäurefrei) und Dicarbonsäure erhält.The length of time it takes for linoleic acid to be converted into Dicarboxylic acid required depends on the temperature and the catalyst content away. As can be seen from reactions H-J, when the temperature is 2500C and 0.15% iodine is used, a period of approximately 45 minutes for the full Conversion of linoleic acid in tall oil acid to dicarboxylic acid required. the Gas chromatographic values show that only linoleic acid is converted (decreasing Percentage). There is very little change in the fatty acids contained in the tall oil are present, with the exception of the reaction of linoleic acid, so that a mixture of tall oil fatty acid (practically free of linoleic acid) and dicarboxylic acid receives.

Tabelle I Variationen der Reaktionsbedingungen zur Umsetzung der destillierten Tallölfettsäure mit Acrylsäure Reaktionszahl A B C D E F G H I J A.Bedingungen Temperatur, °C unbehandelt 205 219 232 252 250 250 250 250 250 250 % Jed Fettsäure 0,06 0,06 0.075 0,06 0.075 0,1 0,125 0,15 0,15 0,15 Zeit, Std. Säure 2 3 2,5 2,5 2 2 1,2 1 0,5 0,75 B.Analyse durch Gas-Flüssigkeitschromatographie gesättigte Fettsäure 5,1 5,1 5,0 4,4 4,3 4,5 4,6 4,6 4,1 5,8 5,6 C18-monoungesättigte Fettsäure 45,0 45,7 47,2 46,6 45,0 44,5 44,9 44,4 44,8 44,5 45,0 Linolsäure 41,4 25,4 17,8 15,2 5,5 6,3 2,4 2,0 1,4 5,4 0,6 andere Fettsäuren 8,5 11,8 10,0 9,8 10,2 10,7 9,1 9,0 10,7 8,3 6,8 C21-Dicarbonsäure 0,0 12,0 20,0 24,0 35,0 34,0 39,0 40,0 40,0 36,0 42,0 Beispiel 2 Dieses Beispiel beschreibt die Abtrennung und die Charakterisierung der C21-Dicarbonsäure. Das Säuregemisch von der Reaktion der destillierten Tallölfettsäuren, Jod und Acrylsäure kann durch fraktionierte Destillation auf einem kurzen Weg mit Glasperlen mit den Abmessungen 2,5 cm, welche als Platten dienen, in drei Fraktionen aufgeteilt werden. Bei dieser Destillation wurden eine Kopffraktion von 4% (100% Fettsäuren), eine Destillatfraktion von 50% (97,2% Fettsäuren, 2,8% Dicarbonsäure) und eine Rückstandfraktion von 45% (4,7% Fettsäuren, 92,1% Dicarbonsäure und 3,2% andere Produkte) erhalten. Die Analyse jeder Fraktion erfolgte durch Gaschromatographie. Der andere Teil des Rückstand bestand aus nichtidentifiziertem Material, das in dem Dicarbonsäure-Peak nicht herauskommt. Das meiste dieser anderen Materialien ist eine dimere Fettsäure. Bei der angegebenen Probe hatte der Rückstand eine Säurezahl von 300, eine Verseifungszahl von 304, einen Farbwert nach Gardner von 16 und eine Gardner-Viskosität von mehr als Z-6.Table I Variations in the reaction conditions for implementing the distilled Tall oil fatty acid with acrylic acid Reaction number A B C D E F G H I J A. Conditions Temperature, ° C untreated 205 219 232 252 250 250 250 250 250 250% Any fatty acid 0.06 0.06 0.075 0.06 0.075 0.1 0.125 0.15 0.15 0.15 Time, hours Acid 2 3 2.5 2.5 2 2 1.2 1 0.5 0.75 B. Analysis by gas-liquid chromatography saturated fatty acid 5.1 5.1 5.0 4.4 4.3 4.5 4.6 4.6 4.1 5.8 5.6 C18 monounsaturated fatty acid 45.0 45.7 47.2 46.6 45.0 44.5 44.9 44.4 44.8 44.5 45.0 linoleic acid 41.4 25.4 17.8 15.2 5.5 6.3 2.4 2.0 1.4 5.4 0.6 other fatty acids 8.5 11.8 10.0 9.8 10.2 10.7 9.1 9.0 10.7 8.3 6.8 C21 dicarboxylic acid 0.0 12.0 20.0 24.0 35.0 34.0 39.0 40.0 40.0 36.0 42.0 example 2 This example describes the separation and characterization of the C21 dicarboxylic acid. The acid mixture from the reaction of the distilled tall oil fatty acids, iodine and acrylic acid can by fractional distillation on a short path with glass beads with the Dimensions 2.5 cm, which serve as plates, are divided into three fractions. In this distillation, a top fraction of 4% (100% fatty acids), a Distillate fraction of 50% (97.2% fatty acids, 2.8% dicarboxylic acid) and a residue fraction of 45% (4.7% fatty acids, 92.1% dicarboxylic acid and 3.2% other products). The analysis of each fraction was carried out by gas chromatography. The other part of the Residue consisted of unidentified material appearing in the dicarboxylic acid peak does not come out. Most of these other materials are dimeric fatty acids. In the specified sample, the residue had an acid number of 300, a saponification number of 304, a Gardner color value of 16, and a Gardner viscosity of greater as Z-6.

Die restliche Dicarbonsäure-Fraktion wurde bei 0,2 mm und 2700C destilliert, wodurch eine etwas reinere Dicarbonsäure erhalten wurde. Bei diesen höheren Temperaturen (TopStemperatur 3000C) begann jedoch eine Zersetzung der Dicarbonsäure stattzufinden. Einer der Reinigungswege für die Dicarbonsäure ist die Umwandlung in den Dimethyleter und die anschließende Destillation dieses Stoffes. Die kompetitiven Destillationstemperaturen der verschiedenen Ester sind in Tabelle II zusammengestellt.The remaining dicarboxylic acid fraction was distilled at 0.2 mm and 2700C, whereby a somewhat purer dicarboxylic acid was obtained. At these higher temperatures (Top temperature 3000C), however, decomposition of the dicarboxylic acid began to take place. One of the purification routes for the dicarboxylic acid is to convert it to the dimethyleter and the subsequent distillation of this substance. The competitive distillation temperatures the various esters are listed in Table II.

Tabelle II Destillationstemperaturen für Materialien in dem Dicarbonsäure-System Topftempe- Dampftempe- Vakuum ratur.0 ratur.°C mm Fettsäuremonomeres 200 190 0,2 Dicarbonsäure 300 265 0,2 Fettsäuremthylester 185 170 0,2 Monomethylester der Dicarbonsäure 265 240 0,2 Dimethylester der Dicarbonsäure 235 220 0,2 Dimethylester der dimeren Säure 285 260 0,2 Wie aus den Ergebnissen der Tabelle II ersichtlich wird, kann das Fettsäuremonomere und die dimeren Säuren sauber entfernt werden, indem man den Dimethylester der Dicarbonsäure herstellt und diesen durch Destillation reinigt. Bei einer auf diese Weise behandelten Probe, welche sodann wieder angesäuert wird, zeigte die Gaschromatographie, daß die Probe zu 93X aus Dicarbonsäure bestand. Diese hatte eine Säurezahl von 310. Table II Distillation Temperatures for Materials in the Dicarboxylic Acid System Pot temperature Vapor temperature Vacuum temperature. ° C mm fatty acid monomer 200 190 0.2 Dicarboxylic acid 300 265 0.2 fatty acid methyl ester 185 170 0.2 monomethyl ester of dicarboxylic acid 265 240 0.2 dimethyl ester of dicarboxylic acid 235 220 0.2 dimethyl ester of dimers Acid 285 260 0.2 As can be seen from the results in Table II the fatty acid monomers and the dimeric acids can be removed cleanly by the Manufactures dimethyl ester of dicarboxylic acid and purifies it by distillation. In the case of a sample treated in this way, which is then acidified again, gas chromatography showed that 93X of the sample consisted of dicarboxylic acid. These had an acid number of 310.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Process for the preparation of dicarboxylic acids by reacting a Fatty acid with iodine, by the fact that one is a dicarboxylic acid with 21 carbon atoms from a fatty acid mixture! which at least a part Contains non-conjugated linoleic acid, produced by the fatty acid mixture with up to 26% by weight acrylic acid9 based on the fatty acids, and 0.01 to 0.50% by weight Iodine, based on the fatty acid mixture, at a temperature between 200 and 2700C heated to convert the linoleic acid part to dicarboxylic acid.

2. The method according to claim 1, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that a tall oil fatty acid mixture is used as the fatty acid mixture.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i -c It should be noted that the iodine is present in amounts from 0.05 to 0.20% by weight and that the Temperature is between 230 and 2500C,

4. The method according to any one of claims 1 to 3, in that the fatty acid mixture, which the dicarboxylic acid is distilled and that a linoleic acid-free fatty acid fraction and a dicarboxylic acid fraction wins.