[发明专利]羧酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种羧酸的制备方法，包括：如式(I)所示的聚羟基脂肪酸酯在复合催化剂的存在下，与氢气发生反应，得到羧酸；所述复合催化剂包括加氢催化剂和路易斯酸；其中，a、b独立的选自1～10的整数；m、n独立的选自1～30000的整数；R₁、R₂独立的选自H和C1～C12的烷基中的一种或几种。本发明式(I)所示的聚羟基脂肪酸酯在加氢催化剂和路易斯酸复合催化剂的条件下，氢解解聚，得到羧酸类化合物。本发明提供的反应条件温和、收率高，与传统的方法相比副产物少，符合绿色化学的要求，更具有工业价值。

技术领域

本发明涉及化合物合成技术领域，尤其是涉及一种羧酸的制备方法。

背景技术

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是细菌细胞内合成的一类生物可降解高分子化合物，在很多领域有着广泛的应用前景。目前主要的研究方向集中于PHA的开发和应用上。作为一种由微生物合成的胞内生物聚酯，PHA是多种微生物在能量和碳源过剩时的能量和碳源的储备物质。现有技术大都利用PHA作为能量的储备物质，通过将PHA与过量甲醇反应，经酯交换解聚，得到的羟基脂肪酸甲酯可以直接作为生物燃料。

羧酸是一类重要的化合物，是许多有机物氧化的最终产物。它在自然界普遍存在，在工业、农业和医药领域有着广泛的应用。

现有技术制备羧酸的方法主要有氧化法、羰基化法、水解法和CO₂捕获法等；具体的说，氧化法为烃的氧化、伯醇或醛类化合物的氧化、甲基酮的氧化；羰基化法为醇类化合物的羰基化、烯烃的水合羰基化；水解法为氰类化合物水解、脂类化合物水解、酰胺类化合物水解；CO₂捕获法为有机金属试剂与CO₂反应、Kolbe-Schmitt反应；此外还包括甲基酮通过卤仿反应制备羧酸。但上述方法制备羧酸反应条件苛刻，副产物多，收率低。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种羧酸的制备方法，本发明提供的羧酸的制备方法副产物少，收率高。

本发明提供了一种羧酸的制备方法，包括：

如式(I)所示的聚羟基脂肪酸酯在复合催化剂的存在下，与氢气发生反应，得到羧酸；

所述复合催化剂包括加氢催化剂和路易斯酸；

其中，a、b独立的选自1～10的整数；

m、n独立的选自1～30000的整数；

R₁、R₂独立的选自H和C1～C12的烷基中的一种或几种。

优选的，所述a、b独立的选自1～8的整数；m、n独立的选自1～20000的整数；R₁、R₂独立的选自H和C1～C8的烷基中的一种或几种。

优选的，所述加氢催化剂为贵金属负载型催化剂。

优选的，所述贵金属负载型催化剂载体为活性炭，金属选自钯、铂、铑、钌中的一种或几种。

优选的，所述路易斯酸为金属三氟甲磺酸盐。

优选的，所述路易斯酸选自AgOTf、Cu(OTf)₂、Al(OTf)₃、Fe(OTf)₃、Zr(OTf)₄、Hf(OTf)₄、Nb(OTf)₅、Ta(OTf)₅和W(OTf)₆中的一种或几种。

优选的，所述加氢催化剂的摩尔量为聚羟基脂肪酸酯摩尔量的0.01％～5％。

优选的，所述路易斯酸的摩尔量为聚羟基脂肪酸酯摩尔量的0.5％～10％。