(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210274512.1
(22)申请日 2022.03.21
(71)申请人 佛山市滔盛弘新材料科技有限公司
地址 528000 广东省佛山市顺德区容桂街
道小黄圃社区科苑三路6号E座东楼第
11层1101室
(72)发明人 盛翔
(74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通合伙) 11463
代理人 宋南
(51)Int.Cl.
C07C 51/353(2006.01)
C07C 61/22(2006.01)
C07C 67/347(2006.01)
C07C 69/75(2006.01)
C07C 27/02(2006.01)C07C 51/02(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种C21二元酸的新制备方
法，它属于有机化合物制备技术领域。该方法以
器技术进行反应；其中，第一组分包括共轭亚油
酸，第二组分包括丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一
种；第二组分和第一组分的摩尔比为1.05‑1.15:
1；反应温度为120‑170℃，反应时间为100‑200s。
通过精准控制降低反应温度、缩短反应停留时
间，可极大减少副反应的发生，提高C21二元酸的
选择性和反应收率；此外，由于持液量低，极大地
减少了危险物质的在线反应量，反应过程更加安
全可靠。权利要求书1页 说明书10页 附图2页CN 114349626 A 2022.04.15
C N 114349626
A
1.一种C21二元酸的新制备方法，其特征在于，以第一组分和第二组分为原料，采用连续流微反应器技术进行反应；
其中，所述第一组分包括共轭亚油酸，所述第二组分包括丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一种；
所述第二组分和所述第一组分的摩尔比为1.05‑1.15:1；反应温度为120‑170℃，反应时间为100‑200s。
2.根据权利要求1所述的新制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸甲酯和2‑甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，所述第二组分和所述第一组分的摩尔比为1.07‑1.13:1。
4.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，反应温度为120‑150℃。
5.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，反应时间为100‑160s。
6.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，所述第二组分与所述第一组分的摩尔比为1.09:1，反应温度为150℃，反应时间为160s。
7.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，所述第一组分的进料速率为0.1‑10mL/min和/或所述第二组分的进料速率为0.1‑10mL/min。
8.根据权利要求7所述的新制备方法，其特征在于，先将所述第一组分和所述第二组分进行预热，随后再进料。
9.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，还包括对反应后的产物进行分离纯化处理。
10.根据权利要求1或2所述的新制备方法，其特征在于，所述C21二元酸的产率不低于83.6%，纯度不低于81.0%。
权 利 要 求 书1/1页CN 114349626 A
一种C21二元酸的新制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及有机化合物制备技术领域，具体而言，涉及一种C21二元酸的新制备方法。
背景技术
[0002]C21二元酸为一种重要的表面活性剂与化学中间体，常用于工业清洗剂、金属加工液、纺织助剂、油田缓蚀剂。
[0003]目前，C21二元酸的制备方法采用的是将反应原料在间歇反应釜中进行反应，该方式至少存在以下缺点：
一、反应存在竞争性副反应，副产物含量较高，目标产物含量较低；
二、间歇反应耗费时间长，成本高；
三、需要高压或高温，合成反应具有潜在的安全风险。
[0004]鉴于此，特提出本发明。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种C21二元酸的新制备方法，以克服上述技术问题。[0006]本申请可这样实现：
本申请提供一种C21二元酸的新制备方法，以第一组分和第二组分为原料，采用连续流微反应器技术进行反应；
其中，第一组分包括共轭亚油酸，第二组分包括丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一种；
第二组分和第一组分的摩尔比为1.05‑1.15:1；反应温度为120‑170℃，反应时间为100‑200s。
[0007]在可选的实施方式中，丙烯酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸甲酯和2‑甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
[0008]在可选的实施方式中，反应在连续流微反应器中进行。
[0009]在可选的实施方式中，第二组分和第一组分的摩尔比为1.07‑1.13:1，优选为1.09‑1.11:1，更优为1.09:1。
[0010]在可选的实施方式中，反应温度为120‑150℃，优选为130‑150℃，更优为150℃。[0011]在可选的实施方式中，反应时间为100‑160s，优选为120‑160s，更优为160s。[0012]在可选的实施方式中，第二组分与第一组分的摩尔比为1.09:1，反应温度为150℃，反应时间为160s。
[0013]在可选的实施方式中，第一组分的进料速率为0.1‑10mL/min。
[0014]在可选的实施方式中，第二组分的进料速率为0.1‑10mL/min。
[0015]在优选的实施方式中，第一组分的进料速率为6mL/min，第二组分的进料速率为2.2mL/min。
[0016]在可选的实施方式中，先将第一组分和第二组分进行预热，随后再进料。
[0017]在可选的实施方式中，预热温度为40‑60℃。
[0018]在可选的实施方式中，还包括对反应后的产物进行分离纯化处理。
[0019]在可选的实施方式中， C21二元酸的产率不低于83.6%，含量不低于81.0%。[0020]在优选的实施方式中， C21二元酸的产率不低于90.3%，更优为99%。
[0021]在优选的实施方式中， C21二元酸的纯度不低于95%，更优为99%。
[0022]本申请的有益效果包括：
本申请通过采用连续流微反应器技术，以特定的原料摩尔比以及特定的反应温度和反应时间，在短时间内可获得高收率和高纯度的C21二元酸。该制备方法可精准控制反应温度，反应停留时间较短，极大地减少了副反应的发生，提高了C21二元酸的选择性和反应收率；并且，该方式持液量低，极大地减少了危险物质的在线反应量，反应过程安全可靠。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本申请提供的C21二元酸的新制备方法的联系流微反应器装置的示意图；
图2为本申请实施例4中反应温度对副产物E和F的影响结果图；
图3为本申请实施例4中反应时间对副产物E和F的影响结果图。
具体实施方式
[0025]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0026]下面对本申请提供的C21二元酸的新制备方法进行具体说明。
[0027]请参照图1，本申请提出一种C21二元酸的新制备方法，以第一组分和第二组分为原料，采用连续流微反应器技术进行反应；
其中，第一组分包括共轭亚油酸，第二组分包括丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一种。[0028]可参考地，原料可以包括第一组分中的共轭亚油酸和第二组分中的丙烯酸，也可以包括第一组分中的共轭亚油酸和第二组分中的丙烯酸酯，还可以同时含有共轭亚油酸、丙烯酸和丙烯酸酯。
[0029]上述共轭亚油酸示例性但非限定性地可采用TSH‑bio自产的含量在90%以上并经过特殊工艺提纯处理后的工业品。
[0030]上述丙烯酸酯可以但不限于包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸甲酯和2‑甲基丙烯酸乙酯中的至少一种。
[0031]在某些实施方式中，可以仅由丙烯酸甲酯和共轭亚油酸作为原料，也可以仅由丙烯酸乙酯和共轭亚油酸作为原料，还可以仅由2‑甲基丙烯酸甲酯和共轭亚油酸作为原料，还可以仅由2‑甲基丙烯酸乙酯和共轭亚油酸作为原料。
[0032]在一些其它实施方式中，可以由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和共轭亚油酸共同作为原料，也可以由丙烯酸甲酯、2‑甲基丙烯酸甲酯和共轭亚油酸共同作为原料，还可以由丙烯酸甲酯、2‑甲基丙烯酸乙酯和共轭亚油酸共同作为原料。
[0033]在另一些实施方式中，可以由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸甲酯和共轭亚油酸共同作为原料，也可以由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸乙酯和共轭亚油酸共同作为原料，还可以由丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸甲酯、2‑甲基丙烯酸乙酯和共轭亚油酸共同作为原料。
[0034]在另一些实施方式中，还可以同时以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2‑甲基丙烯酸甲酯、2‑甲基丙烯酸乙酯和共轭亚油酸共同作为原料。
[0035]需说明的是，在上述含有丙烯酸酯和共轭亚油酸的实施方式中，还可再进一步加入丙烯酸共同作为原料。
[0036]本申请的制备过程可在连续流反应器中进行。较佳地，本申请采用的连续流反应器为康宁AFR® Lab反应器系统，此类反应器为管道尺寸为微米级的“心型”通道，具有极高的比表面积和规则的层流特性，有利于提高反应的选择性和收率。
[0037]本申请中，第二组分和第一组分的摩尔比为1.05‑1.15:1，如1.05:1、1.055:1、1.06:1、1.065:1、1.07:1、1.075:1、1.08:1、1.085:1、1.09:1、1.095:1、1.10:1、1.105:1、1.11:1、1.115:1、1.12:1、1.125:1、1.13:1、1.135:1、1.14:1、1.145:1或1.15:1等，也可以为1.05‑1.15:1范围内的其它任意值。
[0038]在一些优选的实施方式中，第二组分和第一组分的摩尔比为1.07‑1.13:1；在一些更优选的实施方式中，第二组分和第一组分的摩尔比为1.09‑1.11:1；进一步优选地，第二组分和第一组分的摩尔比为1.09:1。
[0039]需说明的是，第二组分和第一组分的摩尔比低于1.07:1或高于1.13:1后，C21二元酸的产率会较摩尔比在1.07‑1.13:1范围内明显降低。
[0040]其原因可能在于：当第二组分和第一组分的摩尔比低于1.07:1，原料反应不完全，产物中会有未反应的共轭亚油酸；当高于1.13:1后，第二组分过量太多，从而导致C21二元酸的纯度降低。
[0041]本申请中，原料的反应温度为120‑170℃，如120℃、122℃、125℃、128℃、130℃、132℃、135℃、138℃、140℃、142℃、145℃、148℃、150℃、152℃、155℃、158℃、160℃、162℃、165℃、168℃、或170℃等，也可以为120‑170℃范围内的其它任意值。
[0042]在一些优选的实施方式中，反应温度为120‑150℃；在一些更优选的实施方式中，反应温度为130‑150℃；进一步优选地，反应温度为150℃。
[0043]需说明的是，原料的反应温度低于120℃，C21二元酸的产率会较反应温度在120‑150℃范围内明显降低。其原因可能在于：当反应温度低于120℃，原料反应不完全，产物中会有未反应的共轭亚
油酸；当反应温度高于150℃后，反应产物中C21二元酸会转化成副产物C21内酯和C36二聚脂肪酸，随温度升高而转化越高，从而导致C21二元酸的纯度降低。[0044]本申请中，原料的反应时间为100‑200s，如100s、102s、105s、108s、110s、112s、115s、118s、120s、122s、125s、128s、130s、132 s、135s、138 s、140s、142 s、145s、148 s、150s、152 s、155s、158 s、160s、162 s、165s、168 s、170s、172 s、175s、178 s、180s、182 s、185s、188 s、190s、192s、195s、198s或200s等，也可以为100‑200s范围内的其它任意值。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议