二聚酸的合成

2023/11/30 8:55:45

介绍

二聚酸是指由两个不饱和脂肪酸聚合形成的二元羧酸,是淡黄色或淡褐色、透明、粘稠状液体,其热稳定性好,在‑20℃下不凝结,在250℃下不沸腾。

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二聚酸

应用

二聚酸在工业生产中具有广泛运用,例如,二聚酸分子结构中同时含有疏水性长链和亲水性羧酸基团,可以将其用于生产多种表面活性剂;而且,二聚酸分子结构中的两个羧基可以发生多种化学反应,可以将其用于生产各种高价值材料,例如美国早期曾经将二聚酸用于生产聚酯进而用于生产合成橡胶;此外,近些年以二聚酸为原料合成的二聚酸酰胺已广泛用于粘胶剂、涂料、印刷油墨等行业;同时,二聚酸还广泛用于润滑剂、防锈剂、涂料、矿石浮选、食品等领域。

合成

以脂肪酸为原料,通过催化聚合反应生产二聚酸,是一种具有较好经济效益的二聚酸生产方法。但是,常见的白土、蒙脱土、黏土等非均相催化剂,在催化聚合时均存在催化效率低、催化剂用量大、反应温度高、反应时间长、副反应严重等问题,在反应结束后存在催化剂吸附、夹带产品的现象而导致物料损失、催化剂后处理困难等问题。此外,使用硫酸和无水氯化铝等均相催化剂催化聚合反应,虽然催化效率有所提升,但也存在催化剂易失活以及催化剂成本高等问题。

曾建立等人[1]提出一种新型的合成方法。具体步骤如下:向500mL不锈钢反应釜中加入300g的脂肪酸原料(多不饱和脂肪酸含量为48.9wt%)和2.4g碘催化剂(碘催化剂用量为脂肪酸原料用量的0.8wt%),密封后启动机械搅拌,用氮气吹扫2min,然后开始加热,加热过程中全程控制反应压力在0.5MPa左右,反应温度达到260℃后保持该温度继续反应30min,然后停止加热,待温度降至200℃左右,用氮气吹出碘催化剂,然后放料,在150℃、1Pa条件下减压蒸馏分离出单酸,得到二聚酸粗品,然后再在260℃、1Pa进行分子蒸馏,得到纯度为99.3%的精制二聚酸。

该方法的优点如下:

二聚酸的生成速度较快,且裂解等副反应较少,这能够有效提升二聚酸的制备效率以及制备得到的二聚酸的纯度。该方法具有催化效率高、反应时间短、产物易分离且物料损失小的优点。

参考文献

[1]曾建立,刘易,杜泽学. 一种制备二聚酸的方法[P]. 北京市:CN115536523A,2022-12-30.

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