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1、(10)申请公布号 CN 103319323 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103319323 A *CN103319323A* (21)申请号 201310055008.3 (22)申请日 2013.02.20 C07C 51/15(2006.01) C07C 53/126(2006.01) C07C 67/08(2006.01) C07C 69/24(2006.01) (71)申请人 上海晶纯实业有限公司 地址 201406 上海市奉贤区南桥镇旗港路 1008 号 (72)发明人 凌青 杨永磊 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 翁若莹。
2、 (54) 发明名称 一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法 (57) 摘要 本发明公开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， 进一步酸化和酯化， 制得相应奇碳 饱和高级脂肪酸及其酯。 本发明工艺合理、 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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10。
3、)申请公布号 CN 103319323 A CN 103319323 A *CN103319323A* 1/1 页 2 1. 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。 2. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 所述的卤代烷为 C16C22偶碳卤代烷 ； 且卤代烷为氯、 溴或碘代烷。 3. 根据权利要求 1 所述的。
4、一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 所述的卤代烷与镁的摩尔比为 1:11:1.2。 4. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 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 0.01:10.02:1。 5. 根据权利要求 4 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 所述的引发剂为碘。 6. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 所述的卤代烷与镁反应温度为 6575， 反应时间为 48 小时。 7. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯。
5、的制备方法， 其特征在于， 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 1:51:10。 8. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 所述的羧化反应的温度为 -1525， 反应时间为 25 小时。 9. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 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。 10. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 所述的酸化反应中的酸为无机酸硫酸或盐酸。 11. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯。
6、的制备方法， 其特征在于， 所述的酯化反应中的酯为甲酯化或乙酯化。 12. 根据权利要求 1 所述的一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 其特征在于， 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。 权 利 要 求 书 CN 103319323 A 2 1/3 页 3 一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法 技术领域 0001 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 0002 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、 。
7、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。 0003 饱和高级脂肪酸一般通过动植。
8、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。
9、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 0004 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。 0005 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。
10、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。 0006 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。 0007 优选地， 所述的卤代烷与镁的摩尔比为 1 1 1 1.2。 0008 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。 0009 进一步地， 所述的引发剂为碘。 说 明 书 CN 103319323 A 3 2/3 页 4 0010 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。 0011 优选地， 所述的卤代镁与干冰反应时， 干冰与原料卤代。
11、烷的摩尔比为 1 5 1 10。 0012 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。 0013 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。 0014 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。 0015 优选地， 所述的酸化反应中的酸为无机酸硫酸或盐酸。 0016 优选地， 所述的酯化反应中的酯为甲酯化或乙酯化。 0017 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。 0018 本发明与现有技术相比， 具有以下突出优点和积极效果 ： 。
12、0019 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。 0020 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。 0021 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。
13、式 0022 为使本发明更明显易懂， 兹以优选实施例， 作详细说明如下。 0023 实施例 1 0024 一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 步骤如下 ： 0025 将 50g1- 溴代十六烷， 溶解于 150ml 无水四氢呋喃。氮气下， 将 4.3g 镁屑和 500mg 碘粒， 置于 600ml 无水四氢呋喃中， 加热 65， 滴加 1- 溴代十六烷溶液并引发反应， 滴加完 毕继续加热反应 8h。冷却至 -10， 加入 40g 干冰， 2h 后自然升至室温搅拌 1h， 用氢氧化钠 水溶液淬灭， 析出固体。所得固体用 200ml 石油醚研洗两遍， 用稀盐酸酸化， 石油醚萃取、 饱 和食盐。
14、水洗涤、 无水硫酸钠干燥， 溶剂浓缩即得十七碳酸 37g。所得十七碳酸， 溶解于 400ml 无水甲醇中， 加入催化量浓硫酸， 回流 5h， 浓缩除去大部分甲醇， 残余物用乙酸乙酯溶解、 依 常规用饱和碳酸氢钠、 饱和食盐水洗涤、 无水硫酸钠干燥， 浓缩即得十七碳酸甲酯 36.5g， 含 量 为 98.1 (GC)。1H NMR(300MHz， CDC13) ： 3.65(s， 3H)， 2.30(t， 2H)， 1.62(m， 2H)， 1.25(bs， 26H)， 0.89(t， 3H) 0026 实施例 2 0027 一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 步骤如下 ： 0028 将2。
15、0g1-溴代十八烷， 溶解于50ml无水四氢呋喃。 氮气下， 将1.7g镁屑和400mg碘 粒， 置于 250ml 无水四氢呋喃中， 加热 70， 滴加 1- 溴代十八烷溶液并引发反应， 滴加完毕 继续加热反应 4h。冷却至 -15， 加入 26g 干冰， 2h 后自然升至室温搅拌 3h， 用氢氧化钾水 说 明 书 CN 103319323 A 4 3/3 页 5 溶液淬灭， 析出固体。所得固体用 80ml 甲基叔丁醚研洗两遍， 用稀硫酸酸化， 石油醚萃取、 饱和食盐水洗涤、 无水硫酸钠干燥， 浓缩即得十九碳酸16g。 所得十九碳酸， 溶解于200ml无 水乙醇中， 加入催化量浓硫酸， 回流 。
16、5h， 浓缩除去大部分乙醇， 残余物用乙酸乙酯溶解、 依常 规用饱和碳酸氢钠、 饱和食盐水洗涤、 无水硫酸钠干燥， 浓缩即得十九碳酸乙酯 17g， 含量为 98.3 (GC)。1H NMR(300MHz， CDC13) ： 4.11(q， 2H)， 2.28(t， 2H)， 1.64(m， 2H)， 1.24(m， 33H)， 0.87(t， 3H) 0029 实施例 3 0030 一种奇碳饱和高级脂肪酸及其酯的制备方法， 步骤如下 ： 0031 将 80g1- 氯代二十二烷， 溶解于 500ml 无水四氢呋喃。氮气下， 将 5.8g 镁屑和 800mg 碘粒， 置于 1000ml 无水四氢呋。
17、喃中， 加热 75， 滴加 1- 氯代二十二烷溶液并引发反 应， 滴加完毕继续加热反应 6h。冷却至 -15， 加入 90g 干冰， 3h 后自然升至室温搅拌 1h， 用氢氧化锂水溶液淬灭， 析出固体。所得固体用 300ml 异丙醚研洗两遍， 用稀盐酸酸化， 石 油醚萃取、 饱和食盐水洗涤、 无水硫酸钠干燥， 浓缩即得二十三碳酸 70g。所得二十三碳酸， 溶解于 900ml 无水甲醇中， 加入催化量浓硫酸， 回流 5h， 浓缩除去大部分甲醇， 残余物用乙 酸乙酯溶解、 依常规用饱和碳酸氢钠、 饱和食盐水洗涤、 无水硫酸钠干燥， 浓缩即得二十三 碳酸甲酯 72g， 含量为 98.0 (GC)。1H NMR(300MHz， CDC13) ： 3.64(s， 3H)， 2.28(t， 2H)， 1.63(m， 2H)， 1.26(bs， 38H)， 0.87(t， 3H)。 说 明 书 CN 103319323 A 5 。