專利名稱：一種10－羥基癸酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用微波合成10-羥基癸酸的方法。
背景技術(shù)：
10-羥基癸酸是一種重要的精細(xì)化工中間體，市場需求量較大，以它為原料可以制備多種高附加值的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、保健品、香料、化妝品等領(lǐng)域。它是合成高效活性物質(zhì)——10-羥基-2-癸烯酸、6-(10-羥基癸酸)-2，3，二甲氧基-5-甲基苯醌、大環(huán)麝香的重要中間體，且可以直接作為皮脂分泌抑制劑添加在化妝品中。
10-羥基癸酸可由蓖麻酸甘油酯高溫堿裂制得，Mikhaibor，M.等采用二次酸化法分離裂解產(chǎn)物，產(chǎn)率僅為32％；Diamond，M.J.在反應(yīng)中加入正辛醇產(chǎn)率提高到69％，但分離產(chǎn)物條件需深冷到-23℃結(jié)晶。李愷等用95％乙醇在高壓下裂解產(chǎn)率為70％；黃小鳳等采用仲辛醇和水分段酸化6小時產(chǎn)率能達(dá)到75％，第一種反應(yīng)過程煩瑣且產(chǎn)率低，后三者反應(yīng)產(chǎn)率雖然較高，但存在或設(shè)備耐壓要求高、或反應(yīng)時間長、過程復(fù)雜等特點。
目前現(xiàn)有的10-羥基癸酸的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)條件為溫度200±5℃、壓力3～4Mpa，前期反應(yīng)時間12小時，因此，同樣存在著反應(yīng)溫度高、壓力大、時間長的缺點，使得生產(chǎn)安全性差，動力能耗大，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種10-羥基癸酸的合成方法，本發(fā)明采用微波合成10-羥基癸酸方式，可對目標(biāo)物選擇性加熱，加熱效率高、節(jié)省能量，具有顯著縮短反應(yīng)時間、減低能耗，且為常壓下反應(yīng)，提高安全性生產(chǎn)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)一種10-羥基癸酸的合成方法，包括如下步驟將蓖麻油和仲辛醇的混合，所述的蓖麻油與仲辛醇的質(zhì)量比為1∶0.3～1，然后將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入經(jīng)微波輻射到110～150℃的仲辛醇和堿的混合物中，所述的仲辛醇與堿的質(zhì)量比為1∶1～1.75，均勻攪拌，滴加完成后繼續(xù)微波輻射，使合成體系溫度為150～190℃，然后回流加熱1～3h，反應(yīng)結(jié)束后，按加入堿的2～3倍質(zhì)量加入水，均勻攪拌后除去水層；油層用75～90℃的等體積水萃取，合并水層，在80℃以上，用酸酸化到PH6.0～6.5，盡可能除去上部殘留油層后，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)，靜置4h以上，抽濾，干燥，得到產(chǎn)物固體10-羥基癸酸。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別優(yōu)選的蓖麻油與仲辛醇的質(zhì)量比為1∶0.5～1，仲辛醇與堿的質(zhì)量比為1∶1～1.3。
所述的堿可以采用氫氧化鈉或氫氧化鉀等。
所述的微波頻率為2450MHz；微波功率為200～500W；特別優(yōu)選的微波功率為200～400W。
所述的蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入經(jīng)微波輻射到110～150℃的仲辛醇和堿的混合物中的滴加速度為1～3mL/min。
所述的酸為鹽酸或硫酸等。
所述產(chǎn)物10-羥基癸酸化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定MS經(jīng)譜庫檢索該化合物具有C10H20O3分子組成，IR證明特征官能團(tuán)3250cm-1為OH吸收峰；2900cm-1為CH3的C-H伸縮振動吸收，1690cm-1為C＝O的特征吸收峰；1470cm-1為CH3吸收峰；1300cm-1為OC-OH的吸收峰；1H、13C NMR證明其碳骨架的正確性δ＝179ppm是羰基特征峰，δ＝62ppm是與羥基相連碳的峰，分子中除含有一個羰基外，其余碳都是CH2，沒有CH1和CH3。
本發(fā)明的原理是先將蓖麻油與仲辛醇混合，加入到經(jīng)微波輻射的仲辛醇和堿的混合體系中，然后在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)水洗、水萃取、酸化、過濾分離得到10-羥基癸酸。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相此，具有如下優(yōu)點和有益效果由于微波輻射控制溫度比傳統(tǒng)合成方法溫度低，可以節(jié)省能源；同時，由于傳統(tǒng)合成方法反應(yīng)時間為6～12h，而微波合成的反應(yīng)的時間為1.5～3h，微波合成可以大大節(jié)約反應(yīng)能量，并提高生產(chǎn)效率；傳統(tǒng)合成方法反應(yīng)壓力為3～4Mpa，而微波合成的反應(yīng)壓力為常壓，微波合成可以減少危險隱患，安全生產(chǎn)，并降低能耗。本發(fā)明采用微波合成10-羥基癸酸的方式，可對目標(biāo)物選擇性加熱，加熱效率高、節(jié)省能量，具有顯著縮短反應(yīng)時間、減低能耗，且為常壓下反應(yīng)，提高安全性生產(chǎn)，能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1將14g蓖麻油與6g仲辛醇混合，將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以1mL/min滴加速度勻速滴入微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為300W)輻射到120℃下的15g仲辛醇與75％(質(zhì)量百分比)氫氧化鈉20g的混合物中，均勻攪拌，保持同樣微波頻率與功率，繼續(xù)微波輻射使反應(yīng)溫度為150～180℃，保持回流1h。反應(yīng)結(jié)束后加入60mL水洗去堿，除去水層；油層用80～85℃的熱水分別萃取4次，合并水層后用60～70％(質(zhì)量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)。靜置4h，抽濾，在65℃干燥，得到固體10-羥基癸酸，產(chǎn)量為4.5g，產(chǎn)率為65％。用苯重結(jié)晶后得到白色晶體，測定熔點為74～75℃。
實施例2將蓖麻油14g與14g仲辛醇混合，將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以3mL/min滴加速度勻速滴入微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為200W)輻射到110℃下的21g仲辛醇與70％(質(zhì)量百分比)氫氧化鈉25g混合物中，均勻攪拌，繼續(xù)微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為400W)輻射使反應(yīng)溫度為160～190℃，保持回流1.5h。反應(yīng)結(jié)束后加入50mL水洗去堿，分去水層；油層用75～85℃熱水萃取4次，合并水層用60～70％(質(zhì)量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)。靜置4h，抽濾，在65℃干燥，得到固體10-羥基癸酸，產(chǎn)量為5.1g，產(chǎn)率為75％。用苯重結(jié)晶后得到白色晶體，測定熔點為74.5～75.5℃。
實施例3將蓖麻油14g與4.2g仲辛醇混合，將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以1mL/min滴加速度勻速滴入微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為400W)輻射到150℃下的21g仲辛醇與70％(質(zhì)量百分比)氫氧化鈉20g混合物中，均勻攪拌，保持同樣微波頻率與功率，繼續(xù)微波輻射使反應(yīng)溫度為150～190℃，保持回流2.5h。反應(yīng)結(jié)束后加入40mL水洗去堿，分去水層；油層用75～85℃熱水萃取4次，合并水層用60～70％(質(zhì)量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)。靜置4h，抽濾，在65℃干燥，得到固體10-羥基癸酸，產(chǎn)量為4.6g，產(chǎn)率為68％。用苯重結(jié)晶后得到白色晶體，測定熔點為75～76℃。
實施例4將蓖麻油14g與11g仲辛醇混合，將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以2mL/min滴加速度勻速滴入微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為200W)輻射到130℃下的18g仲辛醇與25g 75％(質(zhì)量百分比)氫氧化鉀混合物中，均勻攪拌，微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為300W)輻射使反應(yīng)溫度為150～180℃，保持回流2.8h。反應(yīng)結(jié)束后加入30mL水洗去堿，分去水層；油層用85～90℃熱水分別萃取4次，合并水層后用60～70％(質(zhì)量百分比)硫酸酸化到PH6.0～6.5，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)。靜置6h，抽濾，在65℃干燥，得到10-羥基癸酸，產(chǎn)量為4.9g，產(chǎn)率為72％。用苯重結(jié)晶后測定熔點為74.5～75.5℃。
實施例5將蓖麻油14g與7g仲辛醇混合，將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物以2mL/min滴加速度勻速滴入微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為200W)輻射到130℃下的18g仲辛醇與31.5g 75％(質(zhì)量百分比)氫氧化鉀混合物中，均勻攪拌，微波(微波頻率為2450MHz；微波功率為500W)輻射使反應(yīng)溫度為150～180℃，保持回流2h。反應(yīng)結(jié)束后加入50mL水洗去堿，分去水層；油層用85～90℃熱水分別萃取5次，合并水層后用鹽酸酸化到PH6.0～6.5，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)。靜置5h，抽濾，在65℃干燥，得到10-羥基癸酸，產(chǎn)量為4.5g，產(chǎn)率為65％。用苯重結(jié)晶后得到白色晶體，測定熔點為74.5～75.5℃。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于包括如下步驟將蓖麻油和仲辛醇的混合，所述的蓖麻油與仲辛醇的質(zhì)量比為1∶0.3～1，然后將上述蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入經(jīng)微波輻射到110～150℃的仲辛醇和堿的混合物中，所述的仲辛醇與堿的質(zhì)量比為1∶1～1.75，均勻攪拌，滴加完成后繼續(xù)微波輻射，使合成體系溫度為150～190℃，然后回流加熱1～3h，反應(yīng)結(jié)束后，按加入堿的2～3倍質(zhì)量加入水，均勻攪拌后除去水層；油層用75～90℃的等體積水萃取，合并水層，在80℃以上，用酸酸化到PH6.0～6.5，除去上部殘留油層后，冷卻至30～40℃，繼續(xù)酸化到剛果紅試紙變藍(lán)，靜置4h以上，抽濾，干燥，得到固體10-羥基癸酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于所述蓖麻油與仲辛醇的質(zhì)量比為1∶0.5～1，仲辛醇與堿的質(zhì)量比為1∶1～1.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于所述的微波頻率為2450MHz；微波功率為200～500W。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于所述的微波功率為200～400W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于所述的蓖麻油和仲辛醇的混合物滴加入經(jīng)微波輻射到110～150℃的仲辛醇和堿的混合物中的滴加速度為1～3mL/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種10-羥基癸酸的合成方法，其特征在于所述的酸為鹽酸或硫酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種10－羥基癸酸的合成方法，該方法先將蓖麻油與仲辛醇混合物滴加入經(jīng)微波輻射的仲辛醇和堿的混合體系中，然后在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)水洗、水萃取、酸化、過濾分離得到10－羥基癸酸。本發(fā)明采用微波合成10－羥基癸酸方式，可對目標(biāo)物選擇性加熱，加熱效率高、節(jié)省能量，具有顯著縮短反應(yīng)時間、減低能耗，且為常壓下反應(yīng)，提高安全性生產(chǎn)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C07C51/367GK101092346SQ20071002901
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者高虹, 張國銘, 黎彧 申請人:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院