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高級脂肪酸
來源:互聯網

高級脂肪酸,指含十個以上的脂肪酸。例如,硬脂酸軟脂酸油酸等。硬脂酸、軟脂酸屬于飽和高級脂肪酸,常溫呈固態。油酸的烴基里含有一個雙鍵,它屬于不飽和高級脂肪酸,常溫下呈液態。

高級脂肪酸分子中含有羧基,所以具有羧酸的性質,日常使用的肥皂的主要成分就是高級脂肪酸的鈉鹽。油酸的分子中有一個不飽和雙鍵,還可以跟氫氣氯氣發生加成反應,如液態的油酸在金屬作用下,跟氫氣進行加成反應,生成固態的硬脂酸。

簡介

自然界中的脂肪酸主要以的形式存在于動植物油脂中,天然的脂肪酸數量很少。

俗稱

C15H31COOH 軟脂酸/棕櫚酸(十六酸)

C16H33COOH 珠光脂酸(十七烷酸

C17H35COOH 硬脂酸(十八烷酸)

C17H33COOH 油酸十八烯酸

C17H31COOH 亞油酸(十八碳二烯酸)

C17H29COOH 亞麻酸十八碳三烯酸

C19H39COOH 花生酸(二十烷酸)

C19H29COOH EPA(二十碳五烯酸

C21H43COOH 山萮酸(二十二烷酸)

C21H31COOH DHA(DHA

C23H47COOH木質素酸(二十四烷酸

生產方法

早期的高級脂肪酸主要從動植物油脂中提取,隨著現代石油化工的發展,高級脂肪酸已可以通過合成法生產。在美國和日本,仍以天然油脂為主要原料,同時還采用以烯烴為 原料的生產路線;中國、俄羅斯及東歐各國主要以石蠟(見石油蠟)為原料生產。

以天然油脂為原料:油脂中的脂肪酸碳數幾乎全部為偶數,所以,該法所得脂肪酸均為偶碳產物。油脂是三酸甘油脂類化合物,可通過加堿皂化、酸化或者水解的方法制取脂肪酸。其基本反應為:工業上采用Colgate Emery連續分解裝置,把高壓蒸汽鼓入分解塔內,反應溫度250~260℃,壓力5.0~5.5MPa,停留時間2~3h,反應轉化率達98%~99%%,產物通過加氫除去不飽和脂肪酸,再經減壓蒸餾得純度為99.5%的產品。

用油脂生產的脂肪酸稱天然脂肪酸(表1)。此外,高級脂肪酸還可以從脂松香、木漿浮油中提?。ㄒ娹r林化工產品)。

以石油烴為原料,即石蠟氧化法——1936年德國亨克爾公司建立第一個工業化裝置。該法是以沸程350~420℃的直鏈正構烷烴——石蠟為原料,在高錳酸鉀二氧化錳鉀-鈉催化劑存在下,石蠟與空氣在反應塔內接觸。首先在120~160℃,0.14~0.63MPa下引發1~2h,控制溫度在105~120℃,反應時間12~20h,收率75%~85%,產物在洗滌塔內水洗除去C1~C4酸,分離催化劑后加堿皂化,再于380℃,0.6~1.3MPa下分離不皂化 物,最后用硫酸酸化,通過精制分離出各種等級的脂肪酸。每噸酸消耗石蠟約1.75~1.85t。反應可在多組串聯的氧化塔或其他形式反應器中連續進行(見彩圖)。

烯烴為原料,主要有下列方法:

①伯醇堿氧化法——由烯烴通過基合成法和卡爾·齊格勒法制的伯醇經堿熔融生成鈉鹽,再經酸化得脂肪酸:

RCH2OH+氫氧化鈉─→RCOONa+2H2

2RCOONa+H2SO4─→2RCOOH+Na2SO4

②直鏈α-烯烴氫甲酰化、氧化或羧基化法——基本反應式為:

③齊格勒中間體氧化和羧基化法——乙烯齊聚得到的烷基鋁直接氧化,或者與二氧化碳反應生成三烷氧基鋁后,再經水解成酸:

2R3Al+9O2─→6R′COOH+3H2O+Al2O3

R3Al+3CO2─→(RCOO)3Al

(RCOO)3Al+3H2O─→3RCOOH+Al(OH)3

④科赫法——支鏈烯烴硫酸三氟化硼催化劑存在下,于0~80℃,0.1~10MPa條件下與一氧化碳、水反應可生成帶支鏈的高級脂肪酸。

用途

直鏈飽和高級脂肪酸的用途主要是制肥皂;不飽和的高級脂肪酸可用作涂料原料,也可加氫進行氫化反應制成飽和脂肪酸;帶支鏈的高級脂肪酸具有高的熱穩定性和難皂化的特點,適于制涂料和樹脂。合成的寬餾分高級脂肪酸可進行分餾后應用。

開辟原料來源,發展各種綠色表面活性劑的生產,從發展的眼光來看具有重要的現實意義。天然高級脂肪酸是用綠色植物油等原料開發的可再生資源,最重要用途在于生產綠色表面活性劑。應堅持走以資源為基礎,符合中國國情的對子孫后代負責的綠色表面活性劑的開發道路,并大力推廣已用于生產的綠色表面活性劑。

參考資料 >

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