一種十烷基羥肟酸鹽的合成方法
2023-08-05 02:07:16
一種十烷基羥肟酸鹽的合成方法
【專利摘要】一種十烷基羥肟酸鹽的合成方法，有如下步驟：取十烷基脂肪酸與甲醇用濃硫酸做催化劑進行酯化反應，然後用碳酸鈉進行中和反應，得到十烷基脂肪酸甲酯；再與鹽酸羥胺和氫氧化鈉在雙十烷基二甲基氯化銨催化下進行肟化反應，生成十烷基羥肟酸鈉；再把十烷基羥肟酸鈉進行酸化反應，生成十烷基羥肟酸，升溫分離出水相後，進行皂化反應，生成十烷基羥肟酸鉀或鈉。本發明在肟化反應中以雙十烷基二甲基氯化銨為催化劑，肟化反應的轉化率較高，為易於與水相分離，把十烷基羥肟酸加熱成為液態，由於十烷基羥肟酸中含有催化劑，加熱後也能利於生成十烷基羥肟酸的反應，不利於十烷基羥肟酸的分解反應，不會產生副產物，使最終產品能達到質量標準。
【專利說明】一種十院基羥拆酸鹽的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種十烷基羥肟酸鉀或鈉鹽的合成方法，特別是一種十烷基羥肟酸鉀或鈉鹽的合成方中肟化反應的催化劑和酸化反應參數。
【背景技術】
[0002]羥肟酸及其鹽類屬螯合劑。羥肟酸鹽的化學式為RCONHOMe，式中的R為烴基，Me為金屬離子，金屬離子中多為鈉離子或鉀離子。本方法中所述的羥肟酸鹽是十烷基羥肟酸鉀或鈉的鹽。羥肟酸鹽對多種金屬氧化物、某些難選金屬氧化礦物及部分氧化了的硫化礦具有良好的捕收性能，對氧化銅礦、赤鐵礦、含乾礦、黑鶴礦、白鶴礦、欽鐵礦、含銀礦、錫石及稀土礦物等多種金屬氧化礦均具有良好的捕收效果。在鎢礦、錫石、氧化銅礦、氧化鋅礦、氧化鐵礦、鈦鐵礦、鈮鐵礦、鉭鈮礦等金屬礦的浮選中是一種捕收性能較強、選擇性較好的優良捕收劑。 [0003]羥肟酸鹽中的烴基是羥肟酸鹽中的疏水基團，羥肟酸鹽中的烴基可以是烷基、也可以是芳香烴基。在一些金屬礦的浮選中，芳香烴基的羥肟酸鹽捕收劑要比烷基的選擇性好，而烷基羥肟酸鹽捕收劑比芳香烴結構的捕收能力強。在烷基羥肟酸鹽中，疏水基團烷基碳鏈的長短對捕收能力和選擇性有較大影響，烷基碳鏈的長度越大捕收能力和選擇性越強。
[0004]現有技術中，烷基羥肟酸鹽中的烷基是C4~C8的烷基，其合成方法是:先用C4~C8的烷基脂肪酸與甲醇用濃硫酸做催化劑的條件下進行酯化反應，生成C4~C8烷基脂肪酸甲酯粗製品；然後用碳酸鈉與含有少量硫酸的C4~C8烷基脂肪酸甲酯粗製品進行中和反應，得到C4~C8的烷基脂肪酸甲酯；再把C4~C8的烷基脂肪酸甲酯與鹽酸羥胺和氫氧化鈉進行肟化反應，生成C4~C8烷基羥肟酸鈉；再把C4~C8烷基羥肟酸鈉與硫酸進行酸化反應，生成C4^C8烷基羥肟酸；最後，把C4~C8烷基羥肟酸與氫氧化鉀或氫氧化鈉進行皂化反應，生成C4^C8烷基羥肟酸鉀或C4~C8烷基羥肟酸鈉產品。
[0005]這種烷基羥肟酸鹽的原料C4~C8烷基脂肪酸的烷基碳鏈不是很長，在常態下是液態，用上述方法製取C4~C8烷基羥肟酸鹽時很容易，不用催化劑也能順利反應，特別是肟化反應的生成物C4~C8烷基羥肟酸鹽酸化後，得到的C4~C8烷基羥肟酸在常態下也是液態，很容易與水相分離出料。
[0006]用上述方法製取的C4~C8烷基羥肟酸鈉產品碳鏈的長度不是很長，製成的C4~C8烷基羥肟酸鹽的捕收能力和選擇性不是很強。用碳鏈的長度較長的烷基脂肪酸製取烷基羥肟酸鹽時，如用十烷基脂肪酸製取烷基羥肟酸鹽時，由於長碳鏈烷基脂肪酸的烷基碳鏈較長，常態下是臘狀，肟化反應的轉化率較低，肟化反應的生成物長碳鏈烷基羥肟酸鹽酸化後，得到的長碳鏈烷基羥肟酸在常態下也是臘狀，與水混合一起不容易分層分離，出料很不容易，如果把長碳鏈烷羥肟酸加熱成為液態後可以使長碳鏈烷基羥肟酸與水容易分層分離，但長碳鏈烷基羥肟酸加熱後，會發生分解反應，生成很多副產物，使最終產品因雜質含量高而不能達到質量標準。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了克服上述不足，提出一種肟化反應的轉化率較高、肟化反應生成物容易出料的十烷基羥肟酸鹽的合成方法。
[0008]本發明是用如下方法實現的。
[0009]十烷基羥肟酸鹽的合成方法有如下步驟:
1.按摩爾比1:1.2^1.4取十烷基脂肪酸和甲醇作為原料，取質量是上述原料質量1%的質量濃度是98%的濃硫酸作為催化劑，把原料和催化劑加入到回流反應器中，在溫度80°C的條件下回流反應8小時，進行酯化反應，讓產物靜止分層，分離出下層液體，得到十烷基脂肪酸甲酯粗品；
2.在上述十烷基脂肪酸甲酯粗品中滴加質量濃度是18%~22%的碳酸鈉水溶液，在溫度400C~50°C、PH值8的條件下反應2小時，進行中和反應，靜置分層後，當上層液體酸值小於或等於5時，分離出下層液體，得到十烷基脂肪酸甲酯；
3.按摩爾比1:1.13^1.18:3.0-3.5取上述十烷基脂肪酸甲酯、鹽酸羥胺、質量濃度是37^43%的氫氧化鈉水溶液，再取質量是十烷基脂肪酸甲酯質量0.2%~1.0%的催化劑雙十烷基二甲基氯化銨，把十烷基脂肪酸甲酯、鹽酸羥胺和雙十烷基二甲基氯化銨加入反應器中，在攪拌下勻速滴加上述氫氧化鈉水溶液，在溫度為25V~27°C的條件下進行肟化反應，得到十烷基羥肟酸鈉；
4.在攪拌下，向上述十烷基羥肟酸鈉滴加質量濃度是28%~32%稀硫酸水溶液，進行酸化反應，當PH值達到4飛時停止滴加稀硫酸，生成臘狀十烷基羥肟酸，升溫到57飛3°C後分離出下層液體，得到十烷基羥肟酸；
5.按摩爾比1:1.05取上述十烷基羥肟酸和質量濃度10-30%的氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液，把十烷基羥廂酸和氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液加入反應器中，在溫度4(T50°C攪拌1-2小時，進行皂化反應，得到十烷基羥肟酸鹽。
[0010]本發明以較長碳鏈的烷基脂肪酸為主要原料製備較長碳鏈烷基羥肟酸鹽，得到的較長碳鏈烷基羥肟酸鹽在一些金屬礦的浮選中，捕收能力和選擇性較強。
[0011]本發明在肟化反應中以雙十烷基二甲基氯化銨為催化劑，肟化反應的轉化率較高、肟化反應的生成物十烷基羥肟酸鹽酸化後，得到在常態下是臘狀的十烷基羥肟酸中含有雙十烷基二甲基氯化銨催化劑，這種臘狀的十烷基羥肟酸雖然與水混合一起不容易分層分離，出料很不容易，但把十烷基羥肟酸加熱成為液態後可以使十烷基羥肟酸與水容易分層分離，由於十烷基羥肟酸中含有雙十烷基二甲基氯化銨催化劑，加熱後也能利於十烷基羥肟酸生成的反應，不利於十烷基羥肟酸分解的反應，不會產生副產物，使最終產品能達到質量標準。
[0012]下面結合實施例，對本發明作進一步地說明。
【具體實施方式】
實施例
[0013]十烷基羥肟酸鹽的合成方法有如下步驟:1.按摩爾比1:1.3取十烷基脂肪酸和甲醇作為原料，取質量是上述原料質量1%的質量濃度是98%的濃硫酸作為催化劑，把原料和催化劑加入到回流反應器中，在溫度80°C的條件下回流反應8小時，進行酯化反應，讓產物靜止分層，分離出下層液體，得到十烷基脂肪酸甲酯粗品；
2.在上述十烷基脂肪酸甲酯粗品中滴加質量濃度是20%的碳酸鈉水溶液，在溫度48°C、PH值8的條件下反應2小時，進行中和反應，靜置分層後，當上層液體酸值小於或等於5時，分離出下層液體，得到十烷基脂肪酸甲酯；
3.按摩爾比1:1.15:3.3取上述十烷基脂肪酸甲酯、鹽酸羥胺、質量濃度是40%的氫氧化鈉水溶液，再取質量是十烷基脂肪酸甲酯質量0.5%的催化劑雙十烷基二甲基氯化銨，把十烷基脂肪酸甲酯、鹽酸羥胺和雙十烷基二甲基氯化銨加入反應器中，在攪拌下勻速滴加上述氫氧化鈉水溶液，在溫度為26°C的條件下進行肟化反應，得到十烷基羥肟酸鈉；
4.在攪拌下，向上述十烷基羥肟酸鈉滴加質量濃度是30%稀硫酸水溶液，進行酸化反應，當PH值達到4飛時停止滴加稀硫酸，生成臘狀十烷基羥肟酸，升溫到60°C後分離出下層液體，得到十烷基羥肟酸；
5.按摩爾比1:1.05取上述十烷基羥肟酸和質量濃度20%的氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液，把十烷基羥廂酸和氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液加入反應器中，在溫度45°C下攪拌1.5小時，進行皂化反應，得到十烷基羥肟酸鹽。
[0014]上述化工原料可以是工業級產品`
【權利要求】
1.一種十烷基羥肟酸鹽的合成方法，有如下步驟: (O按摩爾比1: 1.2^1.4取十烷基脂肪酸和甲醇作為原料，取質量是上述原料質量1%的質量濃度是98%的濃硫酸作為催化劑，把原料和催化劑加入到回流反應器中，在溫度80°C的條件下回流反應8小時，進行酯化反應，讓產物靜止分層，分離出下層液體，得到十烷基脂肪酸甲酯粗品； (2)在上述十烷基脂肪酸甲酯粗品中滴加質量濃度是18%~22%的碳酸鈉水溶液，在溫度40°C~50°C、PH值8的條件下反應2小時，進行中和反應，靜置分層後，當上層液體酸值小於或等於5時，分離出下層液體，得到十烷基脂肪酸甲酯； (3)按摩爾比1:1.13^1.18:3.0-3.5取上述十烷基脂肪酸甲酯、鹽酸羥胺、質量濃度是37^43%的氫氧化鈉水溶液，再取質量是十烷基脂肪酸甲酯質量0.2%~1.0%的催化劑，把十烷基脂肪酸甲酯和鹽酸羥胺加入反應器中，在攪拌下勻速滴加上述氫氧化鈉水溶液，在溫度為25°C~27°C的條件下進行肟化反應，得到十烷基羥肟酸鈉； (4)在攪拌下，向上述十烷基羥肟酸鈉滴加質量濃度是28%~32%稀硫酸水溶液，進行酸化反應，當PH值達到4飛時停止滴加稀硫酸，生成臘狀十烷基羥肟酸； (5)按摩爾比1:1.05取上述十烷基羥肟酸和質量濃度10-30%的氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液，把十烷基羥廂酸和氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液加入反應器中，在溫度4(T50°C攪拌1~2小時，進行皂化反應，得到十烷基羥肟酸鹽， 其特徵在於: 在步驟(3 )中，在把十烷基脂肪酸甲酯和鹽酸羥胺加入反應器中的同時，再加入質量是十烷基脂肪酸甲酯質量0.2%~1.0%的雙十烷基二甲基氯化銨催化劑， 在步驟(4)中，生成臘狀十烷基羥肟酸後，升溫到57飛3°C，分離出下層液體，得到十烷基羥肟酸。
2.按權利要求1所述的十烷基羥肟酸鹽的合成方法，其特徵是:所述的步驟(1)中，原料十烷基脂肪酸和甲醇的摩爾比是1:1.3 ;步驟(2)中，滴加的碳酸鈉水溶液的質量濃度是20%，中和反應的溫度是48°C ； 步驟(3)中，十烷基脂肪酸甲酯、鹽酸羥胺和氫氧化鈉的摩爾比是1:1.15:3.3，氫氧化鈉水溶液的質量濃度是40%，肟化反應的溫度是26°C;步驟(4)中，生成臘狀十烷基羥肟酸後，升溫到60°C，分離出下層液體；步驟(5)中，氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液的質量濃度是20%皂化反應的溫度是45°C，反應時間是1.5小時。
【文檔編號】C07C259/06GK103694139SQ201310731264
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】曲志強, 尹航, 李紅豔, 張春海, 範志鴻, 宋國順, 王立, 何曉波 申請人:鐵嶺選礦藥劑有限公司