[发明专利]一种12-酮基硬脂酸酯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种12‑酮基硬脂酸酯及其制备方法，以12‑羟基硬脂酸酯为原料，在溶剂中，以2,2,6,6‑四甲基哌啶氧化物(TEMPO)为催化剂，次氯酸钠为氧化剂将12‑羟基硬脂酸酯氧化为12‑酮基硬脂酸酯，冷却降温，结晶，分离，得12‑酮基硬脂酸酯。本发明的方法属绿色化工过程，能实现TEMPO的部分重复使用。采用本发明的方法，原料转化率高，产品纯度高，生产成本较低，可实现工业规模的生产。

技术领域

本发明涉及一种长链脂肪酮酸酯及其制备方法，特别是涉及一种12-酮基硬脂酸酯及其制备方法，属于有机合成领域。

背景技术

本发明12-酮基硬脂酸酯的制备方法，原料为12-羟基硬脂酸酯，而12-羟基硬脂酸酯一般由蓖麻油加工而得，属蓖麻油的衍生产品。通常蓖麻油经加氢得到氢化蓖麻油，再与甲醇或乙醇进行酯交换得到12-羟基硬脂酸甲酯或乙酯。蓖麻油是天然油脂，资源丰富，属于可再生、可持续使用的资源，但其衍生物脂肪酸或脂肪酸酯目前主要用作润滑油、橡胶轮胎、化妆品等的添加剂，在有机合成中的应用很少。市售的12-羟基硬脂酸酯产品，一般含量为80％-90％，其中还含有10-20％的脂肪酸、油酸、亚油酸等杂质，这些杂质的存在，将会对以12-羟基硬脂酸酯为原料的有机合成反应及分离造成不利影响。以12-羟基硬脂酯为原料制备12-酮基硬脂酸酯的方法及12-酮基硬脂酸酯产品未见报道。

醇类氧化制备相应羰基(醛或酮)化合物是有机合成中的重要反应。传统采用的氧化剂有铬试剂、高锰酸盐、氧化钌及TPAP/NMO等，这些氧化剂氧化活性很强，反应难控制，而且使用多种重金属，产生很多副产物，造成环境污染。因此开发绿色、高选择性、高效的醇氧化方法越来越受到关注。近年来，醇类化合物以H₂O₂、氧气或空气作为氧化剂催化氧化制备醛或酮的研究广泛开展，尤其是这些氧化剂具有环境友好、无污染的优点，但是氧化转化率及选择性往往不尽人意。TEMPO催化醇氧化体系具有选择性好，氧化剂便宜易得，反应条件温和等优点，并在工业生产中成功地应用。但该体系也存在一些不足，如昂贵的TEMPO难以回收，特别是对于大分子醇的氧化，因氧化产物(相应的醛/酮)沸点高，不能通过蒸馏的方法进行分离，更增加了TEMPO回收利用的难度，并且生产成本很高；同时TEMPO的存在还会对产物应用造成影响，另外，还存在大量废盐水不易处理的问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种12-酮基硬脂酸酯的制备方法，所述的方法解决了TEMPO难以回收，生产成本高的问题，同时解决了12-酮基硬脂酸酯产品中脂肪酸酯等杂质含量高的问题，获得了纯度较高的12-酮基硬脂酸酯产品。

本发明的目的之二是提供一种经过上述方法制备而成的12-酮基硬脂酸酯。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种12-酮基硬脂酸酯的制备方法，以12-羟基硬脂酸酯为原料，包括以下步骤：

(1)向12-羟基硬脂酸酯中加入溶剂，在TEMPO催化氧化体系的作用下进行催化氧化反应，使12-羟基硬脂酸酯氧化为12-酮基硬脂酸酯；

(2)步骤(1)的反应结束后，向得到的产物中加酸进行中和从而使油水分层，分离出油相和水相；

(3)将步骤(2)得到的油相冷却降温，12-酮基硬脂酸酯结晶或析出，固液分离后得到的固体即为12-酮基硬脂酸酯。

上述技术方案中，步骤(2)得到的油相可以不经过步骤(3)而直接用于肟化反应制备肟化合物。

上述技术方案中，步骤(1)中，所述的12-羟基硬脂酸酯为12-羟基硬脂酸甲酯或12-羟基硬脂酸乙酯，相应地，得到的12-酮基硬脂酸酯为12-酮基硬脂酸甲酯或12-酮基硬脂酸乙酯。

上述技术方案中，步骤(1)中，所述的溶剂，沸点为70℃-160℃，且熔点为-20℃以下。