中长链二元酸是重要的精细化工中间体,目前,国内中长链二元酸的产量严重不足。本文使用臭氧作氧化剂,克服传统氧化方法制备中长链二元酸中存在的成本高、工艺复杂、环境污染严重等缺点,对臭氧氧化植物油脂肪酸制备中长链二元酸——壬二酸和十三烷二酸的工艺进行深入的研究。实验中考察了溶剂、臭氧化温度、催化剂、氧化分解温度、反应时间等因素对反应的影响,确定了最佳工艺条件,为工业化生产提供了可供参考的工艺参数。 以棉油酸为原料、85%醋酸水溶液为溶剂,经臭氧化、氧化分解、沸水萃取、活性炭吸附脱色等过程制备壬二酸的最佳反应条件为:m(棉油酸):m(85%醋酸)=1:4,臭氧化温度20-25℃;氧化分解温度90-95℃,催化剂醋酸锰/醋酸铜用量为原料棉油酸质量的0.15%,氧化分解4h,壬二酸收率为57.4%,壬酸收率为51.6%。 以菜油酸为原料、85%醋酸水溶液为溶剂,经臭氧化、氧化分解、重结晶等过程制备壬二酸和十三烷二酸的最佳反应条件为:m(菜油酸):m(85%醋酸)=1:4,臭氧化温度20-25℃;氧化分解温度80-85℃,催化剂醋酸锰/醋酸铜用量为原料菜油酸质量的0.12%,氧化分解时间3h,重结晶溶剂壬酸的用量为5倍质量的氧化分解产物时,十三烷二酸的收率为58.3%,壬二酸的收率为57.2%。 以蓖麻油酸为原料、85%醋酸水溶液为溶剂,经臭氧化、氧化分解、沸水萃取等过程制备壬二酸的最佳反应条件为:m(蓖麻油酸):m(85%醋酸)=1:4,臭氧化温度20-25℃;氧化分解温度90-95℃,催化剂醋酸锰/醋酸铜用量为原料蓖麻油酸质量的0.09%,氧化分解4h,壬二酸的收率为62.5%。 本文使用植物油脂肪酸为原料,原料丰富,价格低廉;使用含水溶剂不但提高了产品收率,而且降低了溶剂挥发性和溶剂的腐蚀性;使用活性炭吸附壬二酸粗品大大提高了壬二酸纯度,此方法简便易行,用此方法处理壬二酸粗品,壬二酸的纯度可达96.1%。