一种10-羟基癸酸的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种１０－羟基癸酸的合成方法，该方法先将蓖麻油与仲辛醇混合物滴加入经微波辐射的仲辛醇和碱的混合体系中，然后在高温下反应，产物经水洗、水萃取、酸化、过滤分离得到１０－羟基癸酸。本发明专利技术采用微波合成１０－羟基癸酸方式，可对目标物选择性加热，加热效率高、节省能量，具有显著缩短反应时间、减低能耗，且为常压下反应，提高安全性生产，获得良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成
，特别涉及一种利用微波合成10-羟基癸酸的方法。
技术介绍
10-羟基癸酸是一种重要的精细化工中间体，市场需求量较大，以它为原料可以制备多种高附加值的产品，广泛应用于医药、食品、保健品、香料、化妆品等领域。它是合成高效活性物质——10-羟基-2-癸烯酸、6-(10-羟基癸酸)-2，3，二甲氧基-5-甲基苯醌、大环麝香的重要中间体，且可以直接作为皮脂分泌抑制剂添加在化妆品中。10-羟基癸酸可由蓖麻酸甘油酯高温碱裂制得，Mikhaibor，M.等采用二次酸化法分离裂解产物，产率仅为32％；Diamond，M.J.在反应中加入正辛醇产率提高到69％，但分离产物条件需深冷到-23℃结晶。李恺等用95％乙醇在高压下裂解产率为70％；黄小凤等采用仲辛醇和水分段酸化6小时产率能达到75％，第一种反应过程烦琐且产率低，后三者反应产率虽然较高，但存在或设备耐压要求高、或反应时间长、过程复杂等特点。目前现有的10-羟基癸酸的工业生产技术条件为温度200±5℃、压力3～4Mpa，前期反应时间12小时，因此，同样存在着反应温度高、压力大、时间长的缺点，使得生产安全性差，动力能耗大，生产效率低。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种10-羟基癸酸的合成方法，本专利技术采用微波合成10-羟基癸酸方式，可对目标物选择性加热，加热效率高、节省能量，具有显著缩短反应时间、减低能耗，且为常压下反应，提高安全性生产，获得良好的经济效益。本专利技术的目的通过下述技术方案来实现一种10-羟基癸酸的合成方法，包括如下步骤将蓖麻油和仲辛醇的混合，所述的蓖麻油与仲辛醇的质量比为1∶0.3～1，然后将上述蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入经微波辐射到110～150℃的仲辛醇和碱的混合物中，所述的仲辛醇与碱的质量比为1∶1～1.75，均匀搅拌，滴加完成后继续微波辐射，使合成体系温度为150～190℃，然后回流加热1～3h，反应结束后，按加入碱的2～3倍质量加入水，均匀搅拌后除去水层；油层用75～90℃的等体积水萃取，合并水层，在80℃以上，用酸酸化到PH6.0～6.5，尽可能除去上部残留油层后，冷却至30～40℃，继续酸化到刚果红试纸变蓝，静置4h以上，抽滤，干燥，得到产物固体10-羟基癸酸。为了更好地实现本专利技术，特别优选的蓖麻油与仲辛醇的质量比为1∶0.5～1，仲辛醇与碱的质量比为1∶1～1.3。所述的碱可以采用氢氧化钠或氢氧化钾等。所述的微波频率为2450MHz；微波功率为200～500W；特别优选的微波功率为200～400W。所述的蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入经微波辐射到110～150℃的仲辛醇和碱的混合物中的滴加速度为1～3mL/min。所述的酸为盐酸或硫酸等。所述产物10-羟基癸酸化学结构鉴定MS经谱库检索该化合物具有C10H20O3分子组成，IR证明特征官能团3250cm-1为OH吸收峰；2900cm-1为CH3的C-H伸缩振动吸收，1690cm-1为C＝O的特征吸收峰；1470cm-1为CH3吸收峰；1300cm-1为OC-OH的吸收峰；1H、13C NMR证明其碳骨架的正确性δ＝179ppm是羰基特征峰，δ＝62ppm是与羟基相连碳的峰，分子中除含有一个羰基外，其余碳都是CH2，没有CH1和CH3。本专利技术的原理是先将蓖麻油与仲辛醇混合，加入到经微波辐射的仲辛醇和碱的混合体系中，然后在高温下反应，产物经水洗、水萃取、酸化、过滤分离得到10-羟基癸酸。本专利技术与现有技术相此，具有如下优点和有益效果由于微波辐射控制温度比传统合成方法温度低，可以节省能源；同时，由于传统合成方法反应时间为6～12h，而微波合成的反应的时间为1.5～3h，微波合成可以大大节约反应能量，并提高生产效率；传统合成方法反应压力为3～4Mpa，而微波合成的反应压力为常压，微波合成可以减少危险隐患，安全生产，并降低能耗。本专利技术采用微波合成10-羟基癸酸的方式，可对目标物选择性加热，加热效率高、节省能量，具有显著缩短反应时间、减低能耗，且为常压下反应，提高安全性生产，能获得良好的经济效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1将14g蓖麻油与6g仲辛醇混合，将上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以1mL/min滴加速度匀速滴入微波(微波频率为2450MHz；微波功率为300W)辐射到120℃下的15g仲辛醇与75％(质量百分比)氢氧化钠20g的混合物中，均匀搅拌，保持同样微波频率与功率，继续微波辐射使反应温度为150～180℃，保持回流1h。反应结束后加入60mL水洗去碱，除去水层；油层用80～85℃的热水分别萃取4次，合并水层后用60～70％(质量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷却至30～40℃，继续酸化到刚果红试纸变蓝。静置4h，抽滤，在65℃干燥，得到固体10-羟基癸酸，产量为4.5g，产率为65％。用苯重结晶后得到白色晶体，测定熔点为74～75℃。实施例2将蓖麻油14g与14g仲辛醇混合，将上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以3mL/min滴加速度匀速滴入微波(微波频率为2450MHz；微波功率为200W)辐射到110℃下的21g仲辛醇与70％(质量百分比)氢氧化钠25g混合物中，均匀搅拌，继续微波(微波频率为2450MHz；微波功率为400W)辐射使反应温度为160～190℃，保持回流1.5h。反应结束后加入50mL水洗去碱，分去水层；油层用75～85℃热水萃取4次，合并水层用60～70％(质量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷却至30～40℃，继续酸化到刚果红试纸变蓝。静置4h，抽滤，在65℃干燥，得到固体10-羟基癸酸，产量为5.1g，产率为75％。用苯重结晶后得到白色晶体，测定熔点为74.5～75.5℃。实施例3将蓖麻油14g与4.2g仲辛醇混合，将上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以1mL/min滴加速度匀速滴入微波(微波频率为2450MHz；微波功率为400W)辐射到150℃下的21g仲辛醇与70％(质量百分比)氢氧化钠20g混合物中，均匀搅拌，保持同样微波频率与功率，继续微波辐射使反应温度为150～190℃，保持回流2.5h。反应结束后加入40mL水洗去碱，分去水层；油层用75～85℃热水萃取4次，合并水层用60～70％(质量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷却至30～40℃，继续酸化到刚果红试纸变蓝。静置4h，抽滤，在65℃干燥，得到固体10-羟基癸酸，产量为4.6g，产率为68％。用苯重结晶后得到白色晶体，测定熔点为75～76℃。实施例4将蓖麻油14g与11g仲辛醇混合，将上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以2mL/min滴加速度匀速滴入微波(微波频率为2450MHz；微波功率为200W)辐射到130℃下的18g仲辛醇与25g 75％(质量百分比)氢氧化钾混合物中，均匀搅拌，微波(微波频率为2450MHz；微波功率为300W)辐射使反应温度为150～180℃，保持回流2.8h。反应结束后加入30mL水洗去碱，分去水层；油层用85～90℃热水分别萃取4次，合并水层后用60～70％(质量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种１０－羟基癸酸的合成方法，其特征在于包括如下步骤：将蓖麻油和仲辛醇的混合，所述的蓖麻油与仲辛醇的质量比为１∶０．３～１，然后将上述蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入经微波辐射到１１０～１５０℃的仲辛醇和碱的混合物中，所述的仲辛醇与碱的质量比为１∶１～１．７５，均匀搅拌，滴加完成后继续微波辐射，使合成体系温度为１５０～１９０℃，然后回流加热１～３ｈ，反应结束后，按加入碱的２～３倍质量加入水，均匀搅拌后除去水层；油层用７５～９０℃的等体积水萃取，合并水层，在８０℃以上，用酸酸化到ＰＨ６．０～６．５，除去上部残留油层后，冷却至３０～４０℃，继续酸化到刚果红试纸变蓝，静置４ｈ以上，抽滤，干燥，得到固体１０－羟基癸酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高虹，张国铭，黎彧，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]