[发明专利]十一烷二酸的一种晶型及其制备方法

说明书

本发明涉及十一烷二酸的一种晶型及其制备方法，以X射线粉末衍射2θ表示在7.6±0.2、15.4±0.2、18.8±0.2、22.4±0.2、27.4±0.2、39.8±0.2有特征峰。本发明的十一烷二酸晶型的制备方法：将十一烷二酸粗品加入到特定溶剂中，浓度0.1‑0.5g/ml，加热至50～70℃，搅拌溶解澄清，快速冷却至0～20℃，在降温终点恒温养晶不超过20min，晶浆经过滤、洗涤、干燥至恒重，得到所述的十一烷二酸晶型晶体。制备的晶体产品为白色，溶解性能好，熔点低，稳定，极有利于产品的后续的溶液及熔融反应，为十一烷二酸的高效利用提供一种新的晶体和制备方法。

技术领域

本发明属于工业结晶技术领域，特别涉及一种十一烷二酸的晶型及其制备方法。

背景技术

十一烷二酸(英文名：Undecanedioic acid)，分子式：C₁₁H₂₀O₄，分子量：216.27。化学结构式如下：

长链二元酸是指含有十个以上碳原子的直链饱和二羧酸，是化工过程中重要的中间原料，是合成麝香-T、共聚酰胺热熔胶、尼龙工程塑料等特殊用品的主要原料。以长链二元酸为基础原料生产合成高级香料麝香、高级尼龙橡胶、高温电解质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等精细化工产品，被广泛应用于化工、轻工、农药、医药、液晶材料等领域。其市场需求量出现较快增长趋势，十一烷二酸是其中重要的一种。十一烷二酸主要用于聚酰胺高档工程塑料，是尼龙1011、611、1111的主要原料，还可作为高档热熔胶、高档润滑剂和合成麝香的重要原料。

长链二元酸有着如此重要和广泛的工业用途，但是它们在自然界是不单独存在的，目前主要有催化油脂法、化学合成法和生物发酵法3种生产方法。十一烷二酸主要通过生物发酵生产。

长链二元酸常温下以固体形式存在。结晶是纯化精制固体物质的有效手段。发酵液经过初步的预处理与分离纯化之后，要得到具有一定粒度分布和晶体形状的成品还必须对其进行浓缩结晶和重结晶。这也是决定最终产品质量的关键。十一烷二酸在后续的反应中，对产品的溶解性能等有着很高的要求。溶解度的提高可以有效地增加后续反应的效率及实现良好得反应控制，并降低能耗、成本。

生产上的十一烷二酸产品作为中间体在后续反应中，大部分为溶液反应或熔融反应。参与溶剂反应则需要溶剂进行溶解，如在乙醇中与十一烷二胺反应生成尼龙1111，其溶解度对反应效率起着关键的作用，关联着的便是能耗和成本；参与熔融反应则需要在反应前进行熔化，如熔融反应生成十一烷二胺，熔点的高低极大的影响着能耗和成本。该物系属于伴随多晶型成核，即成核过程中，会得到不同晶型混合产品。由于微观上晶体结构的差异，不同晶型在宏观上溶解度差异明显。目前工业上的十一烷二酸晶体产品均在伴随结晶中得到，使得其产品为混合晶型，在溶解度上表现差强人意，并且熔点不均一，熔程长，使得能耗较高。所以制备出单一、高溶解度，低熔点的晶型产品是极其必要的。目前该方面基础科学仍在探究中，也是国际研究的热点。伴随多晶型成核主要受到溶剂、温度和过饱和度等操作条件的影响。不同的溶剂由于官能团差异，与溶质的分子识别不同，影响多晶型成核；多数情况下，高过饱和度较低过饱和度更有利于高溶解度晶型的得到。

在此以前，由于机理不明，且生产上不关注该物质的晶型问题，忽略了结晶过程控制晶型对于产品后续的反应过程的重要性，对溶剂、温度、过饱和度等结晶工艺参数不加以摸索和控制，得到的均为多相物质，即产品质量不稳定的混合晶型。

发明内容

本发明提供十一烷二酸的一种晶型及其制备方法，以X射线粉末衍射图谱见附图1，以衍射角2θ表示在7.6±0.2、15.4±0.2、18.8±0.2、22.4±0.2、27.4±0.2、39.8±0.2有特征峰。

本发明所述的十一烷二酸晶型的差示扫描量热DSC图，见附图2，晶体的起熔点为103±3℃。