一种水解α-卤代羧酸合成α-羟基羧酸金属皂的方法技术

一种水解α-卤代羧酸合成α-羟基羧酸金属皂的方法，属于有机化合物合成技术领域。本发明专利技术在中性或弱碱性的固体缚酸剂及催化剂存在的水热条件下，水解廉价易得的α-卤代羧酸特别是α-氯代脂肪酸，合成相应α-羟基羧酸金属皂。本技术工艺简单、过程环保、原料廉价易得、副反应少、产品产率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水解卤代羧酸合成〃-羟基羧酸金属皂的方法，属于有机化合物合成

技术介绍
a -羟基羧酸是自然界中动物脑和神经组织的组成成分，同时也是微生物和植物的组成部分。短链的〃-羟基羧酸被广泛应用于食品、皮革、纺织、医药、化妆品、塑料等エ业；长链的〃-羟基脂肪酸也是ー类重要的化工原料，既能作为单体合成聚合物后用于绿色建材、包装材料等领域，也可以作为螯合捕收剂用于铁矿物浮选，还可以作为添加剂或乳化原料直接用于医药、化妆品等方面。由于目前很难获得长链的〃-羟基脂肪酸，故其应用受到限制。 水解技术常用于合成羟基羧酸皂或相应的羟基羧酸，如常压水解氯こ酸合成こ醇酸钙或こ醇酸钡，但常压条件下反应时间过长，产率不高；在高浓度强碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)条件下水解卤代羧酸，虽然产率提高，但对设备要求高、污染环境、特别是容易发生自聚等副反应。因此，目前水解合成〃-羟基羧酸的各种方法分别存在上述弊端，致使不能同时满足高产率、高选择性、快速、无腐蚀、低污染地合成羟基羧酸、特别是a -羟基脂肪酸产品，以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供ー种以a -卤代羧酸特别是a -氯代脂肪酸为原料，在固体缚酸剂及催化剂存在的水热条件下，高产率、高选择性、快速、无腐蚀、低污染地合成a -羟基羧酸金属皂。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下 本专利技术的水解a -卤代羧酸合成a-羟基羧酸金属皂的方法，以α -卤代羧酸特别是a -氯代脂肪酸为原料，在固体缚酸剂及催化剂存在的水热反应下水解合成a -羟基羧酸金属阜，合成路线如下 rLoqh...................... 式中R为通式为CnH2n+1的直链或支链烷基，其中n=0 28，优选n=8 16 ”为除镭以外的碱土金属及锌、镉、招或铅，m为M的化合价；B为氢氧根、碳酸根及碳酸氢根，b为B的化合价。本专利技术合成a -羟基羧酸金属皂的方法的具体エ艺如下将原料a -卤代羧酸与固体缚酸剂及催化剂充分研磨混合，按卤代羧酸固体缚酸剂为I : I 20的摩尔比，a -卤代羧酸催化剂为I : O. 01的质量比，a -卤代羧酸水为I : I 50的质量比投入水热反应釜中，拧紧釜盖，于105 300で水热条件下反应0.5 15 h后结束反应，冷却至室温，抽滤去除滤液后的滤质为〃-羟基酸金属皂粗产物，粗产物用无水こ醇热溶，趁热除去こ醇不溶物，重结晶得到〃-羟基羧酸金属皂纯品。所述的a -卤代羧酸的碳原子总数为C^C3tl,结构通式为I-CH-COOHIX 式中R为通式为CnH2n+1的直链或支链烷基，其中η=(Γ28，优选η=8 16 ;Χ为Cl、Br或I，优选Cl。所述的固体缚酸剂的结构通式为=(M)b(B)m，其中M为除镭以外的碱土金属及锌、 镉、招或铅，m为M的化合价；B为氢氧根、碳酸根及碳酸氢根，b为B的化合价。所述的催化剂为碘化钠或碘化钾。所述的产物a -羟基羧酸金属皂的结构通式为(R-IIC-CmTLiMOll 式中R为通式为CnH2n+1的直链或支链烷基，其中n=0 28，优选为n=8 16，M为除镭以外的碱土金属及锌、镉、铝或铅，m为M的化合价。由羧酸金属皂制备相应的羧酸是本行业从业人员熟知的过程，可以简单地通过离子交換法或直接酸化法或其它方法从〃-羟基羧酸金属皂制备得到相应的羟基羧酸。本专利技术采用廉价易得的a -卤代羧酸、特别是ひ-氯代脂肪酸为原料，将中性或弱碱性的固体缚酸剂、催化剂及水热条件相结合，经水解反应合成〃-羟基羧酸金属皂，进ー步处理即可得到高纯度的羟基羧酸，可以达到高产率、高选择性、快速、无腐蚀、低污染地合成〃-羟基羧酸的目的。当在水热条件和有固体缚酸剂及催化剂存在吋，卤代羧酸经皂化和水解反应能够高产率地生成〃-羟基羧酸金属皂，这是因为(I)中性或弱碱性的固体缚酸剂不会对设备造成腐蚀，不会对环境造成污染，不会引起自聚等副反应因而具有高选择性；(2)产物a -羟基羧酸金属皂尤其是a -羟基脂肪酸金属皂易从水相析出，而副产物氯化金属盐易溶解于水，从而促使该水解反应平衡向右移动；(3)催化剂和高水热能大大加快了水解反应速度。因此本专利技术在将水热条件导致的高水热能、催化剂产生的动力学效果与中性或弱碱性固体缚酸剂产生的热力学效果有机结合，用简单廉价〃-卤代羧酸原料，就可以高产率、高选择性、快速、无腐蚀、低污染地合成〃-羟基羧酸。专利技术的有益效果如下 (I)本专利技术用中性或弱碱性的固体缚酸剂代替传统エ艺中的强酸强碱，大大提高了反应的选择性和平衡产率，大大减小了设备腐蚀和环境污染问题。(2)本专利技术采用催化剂和水热条件，大大缩短了反应时间，同时提高了反应产率。(3)本专利技术所得产物易于分离、纯化。(4)本专利技术以碱土金属、氯代高级脂肪酸作反应原料，原料成本低廉，有利于大量天然油脂的高附加值緑色开发利用。具体实施例方式下面对本专利技术进行实施例的描述，实施例如下 实施例I a -羟基十八酸钙的合成 按ひ-氯代十八酸碳酸钙为I : 3的摩尔比，a-氯代十八酸碘化钾为I :0.01的质量比称取各反应物料，将以上各反应物料充分研磨混合并装入水热反应釜，按〃-氯代十八酸水为I : 10的质量比将水加入水热反应釜中，拧紧釜盖，于155°C水热条件下反应4 h后结束反应，测得a -羟基十八酸钙的产率为95. 9%。对比例I :不加固体缚酸剂 按氯代十八酸碘化钾为I : O. 01的质量比称取各反应物料,将以上各反应物料充分研磨混合并装入水热反应釜，按〃-氯代十八酸水为I : 10的质量比将水加入水热反应釜中，拧紧釜盖，于155°c水热条件下反应4 h后结束反应，测得α-羟基十八酸的产率仅为45. 5%。对比例2 :不加催化剂 按氯代十八酸碳酸钙为I : 3的摩尔比称取各反应物料，将以上各反应物料充 分研磨混合并装入水热反应釜，按〃-氯代十八酸水为I : 10的质量比将水加入水热反应釜中，拧紧釜盖，于155°C水热条件下反应4 h后结束反应，测得α-羟基十八酸钙的产率为78. 9%ο对比例3 :常压水解条件 按ひ-氯代十八酸碳酸钙为I : 3的摩尔比，a-氯代十八酸碘化钾为I :0. 01的质量比称取各反应物料，将以上各反应物料充分研磨混合并装入反应釜，按〃-氯代十八酸水为I : 10的质量比将水加入反应釜中，于回流条件下反应4 h后结束反应，测得α-羟基十八酸钙的产率仅为29. 6%。实施例2 ■-羟基辛酸镁的合成 按ひ-氯代辛酸碳酸镁为I : 20的摩尔比，a-氯代辛酸碘化钾为I : O. 01的质量比称取各反应物料，将以上各反应物料充分研磨混合并装入水热反应釜，按〃-氯代辛酸水为I : 10的质量比将水加入水热反应釜中，拧紧釜盖，于200°C水热条件下反应4 h后结束反应，测得a -羟基辛酸镁的产率为97. 3%。实施例3 σ-羟基十二酸钙的合成 按氯代十二酸碳酸钙为I : 20的摩尔比，σ-氯代十二酸碘化钠为I : 0.01的质量比称取各反应物料，将以上各反应物料充分研磨混合并装入水热反应釜，按〃-氯代十二酸水为I : 30的质量比将水加入水热反应釜中，拧紧釜盖，于290°C水热条件下反应9 h后结束反应，测得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水解〃-卤代羧酸合成〃-羟基羧酸金属皂的方法，其特征是以卤代羧酸为原料，在固体缚酸剂及催化剂存在的水热条件下进行水解反应，得到〃-羟基羧酸金属皂，具体步骤为将a -卤代羧酸与固体缚酸剂及催化剂研磨混合，按α -卤代羧酸固体缚酸剂为I : I 20的摩尔比，α-卤代羧酸催化剂为I : O. 01的质量比，α-卤代羧酸水为I : I 50的质量比，于105 300で水热条件下反应O. 5 15 h后结束反应，冷却至室温，滤除液体后的滤质为a -羟基羧酸金属皂粗产物。2.根据权利要求I所述的水解a-卤代羧酸合成〃-羟基羧酸金属皂的方法，其特征是所述的a-卤代羧酸的结构通式为R-Cl I-COOIIIX 式中R为通式为CnH2n+1的直链或支链烷基，其中n=0 28，优选为n=8 16...

【专利技术属性】
技术研发人员：方云，陈文福，黄霄霄，夏咏梅，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：