[发明专利]一种4-甲基脂肪酸的制备方法

摘要

本发明公开了一种4-甲基脂肪酸的制备方法，以脂肪醛为原料，通过与吡咯烷缩合得到烯胺中间体，然后与丙烯酸甲酯加成、水解得到4-甲酰基脂肪酸，最后通过Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法脱去羰基，合成了4-甲基脂肪酸。本发明使用的原材料脂肪醛、吡咯烷和丙烯酸甲酯都是商业化产品，所以反应原料易得，缩合、加成、水解以及脱羰基所用的化学反应均为经典反应，操作简单，易于工业化。

主权项

一种4-甲基脂肪酸的制备方法，包括如下制备步骤：(1)、缩合反应得到烯胺中间体将脂肪醛、无水碳酸钾、对甲苯磺酸、甲苯加入到带有温度计、加料漏斗和球型冷凝管的三口圆底烧瓶中，控制温度为110℃，加热回流10min后，缓慢滴加吡咯烷，控制滴加速率为10g/h，滴完后继续反应1h，待脂肪醛反应完全后抽滤，即得烯胺中间体粗品和甲苯的混合溶液；其中脂肪醛、无水碳酸钾、对甲苯磺酸、甲苯的加入量按质量比即脂肪醛∶无水碳酸钾∶对甲苯磺酸∶甲苯为10∶5∶1∶30；其中吡咯烷的滴加量按其与脂肪醛的摩尔比，即吡咯烷∶脂肪醛为5∶3；(2)、加成、水解得4-甲酰基脂肪酸将步骤(1)制得的烯胺中间体粗品和甲苯混合溶液全部加入到带有温度计、加料漏斗和球型冷凝管的四口圆底烧瓶中，控制温度为110℃加热回流10min后，滴加丙烯酸甲酯，控制滴加速率在80g/h，滴完后继续反应7h～10h；再向四口圆底烧瓶中加入醋酸和水进行酸化水解3h，水解结束后减压蒸馏，控制真空度为2.7kPa，收集馏分，即得到4-甲酰基脂肪酸；丙烯酸甲酯的滴加量按其与步骤(1)中所用的脂肪醛的摩尔比，即丙烯酸甲酯∶脂肪醛为5∶3；醋酸和水各自的加入量按它们与步骤(1)中所用的脂肪醛的质量比即脂肪醛∶醋酸∶水为1∶2∶4计算；(3)、4-甲基脂肪酸的合成将一缩二乙二醇，氢氧化钾加入到带有搅拌、温度计和回流冷凝管的烧瓶中，加热至100℃待氢氧化钾溶解后，加入质量分数为85％水合肼及步骤(2)所得的4-甲酰基脂肪酸后，逐渐升温至145℃回流1h，改蒸馏装置，然后温度逐渐升至200℃保持3h，冷却至80～100℃，得混合液A，将混合液A倒入到盛有水的烧杯中，冷却至室温，加质量分数为38％的盐酸调至pH＝7，分出下水层即得4-甲基脂肪酸成品；其中一缩二乙二醇、氢氧化钾、质量分数为85％的水合肼及4-甲酰基脂肪酸的加入量按一缩二乙二醇、氢氧化钾、水合肼及4-甲酰基脂肪酸的质量比即一缩二乙二醇∶氢氧化钾∶水合肼∶4-甲酰基脂肪酸为6∶0.9∶1.1∶1；其中烧杯中水的体积按其与混合液A的体积比，即水∶混合液A为2∶1。