基本介紹
- 中文名：合成脂肪酸
- 外文名：synthetic fatty acid
- 定義：石油產品經化學合成法製得脂肪酸
- 作用：用作制皂的原料
- 合成方法：石蠟氧化法、羰基合成法
- 碳數：10～18
定義,合成方法,石蠟氧化法,α-烯烴的羰,烯烴的羧基化,烯烴的氧化法,體內合成,
定義
由於工業的不斷發展和人民生活水平的提高，天然油脂遠遠不能滿足工業發展的需要。
隨著石油工業的發展，人們為解決工業用油脂的來源問題，特別是制皂、潤滑脂，油漆等用油脂問題，又開闢了一條新途徑，即通過合成的方法製取各種碳鏈脂肪酸。這種脂肪酸就稱為合成脂肪酸。對用於制皂方面以代替油脂的合成脂肪酸叫做皂用合成脂肪酸，簡稱皂用酸。目前的皂用酸一般是指C10~20碳原子的脂肪酸。
合成法不僅能得到天然油脂中偶碳脂肪酸，還能得到天然油脂中幾乎沒有的奇碳脂肪酸以及帶有支鏈的特種脂肪酸等。
合成方法
生產合成脂肪酸的方法有石蠟氧化法、羰基合成法、齊格勒法和科赫法等，其中以石蠟氧化法最為重要，其產量也最大。
石蠟氧化法
生產合成脂肪酸的原料為C21～28，餾程為350～420℃的正構烷烴(俗稱石蠟)，也有用餾程為320～450℃ 的正構烷烴。生產工藝流程如圖所示。
石蠟在氧化塔（氧化反應器）中，與空氣充分接觸進行催化氧化反應，溫度在110～130℃，催化劑為高錳酸鉀或其他的錳鹽和鉀（鈉）鹽，用量約為石蠟重量的0.2%。氧化進行到反應產物(氧化蠟)的酸價達 70～80時停止，所得的氧化蠟經水洗分出溶於水的C1～C4脂肪酸後，用鹼皂化（氧化蠟中的脂肪酸被中和而生成脂肪酸鈉皂），而後靜置分出乳化或未乳化於皂液中的未反應石蠟(不皂化物)，繼之用壓熱法(1.8～2.0MPa,180℃)再分出一部分不皂化物。用溶劑萃取或在管式爐中高溫閃蒸的方法可進一步將增溶於皂液中的不皂化物分出。分出的不皂化物經除去夾帶的鈉皂後，與新鮮蠟按一定比例混合，作為下批氧化的原料。除去不皂化物後的乾皂溶於水中，用硫酸酸化即得粗脂肪酸。除去硫酸根後的粗脂肪酸按實際需要，在精餾塔中分餾成不同餾分的脂肪酸。
石蠟氧化法，除主要生產長碳鏈脂肪酸外，還副產仲醇、C1～4脂肪酸和芒硝（硫酸鈉）。
α-烯烴的羰
α-烯烴的羰基化是用α-烯烴作原料，用氫羰基鈷仁[HCo(CO)4]等為催化劑，擬50~200大氣壓和溫度為110~190℃下，α-烯烴與一氧化碳，氫氣反應，獲得了比α-烯烴多一個碳原子的醛。這種羰基化的實際結果，是在α-烯烴上添加一個分子的甲醛，所以也叫醛化作用。所得之醛，再用高錳酸鉀或者空氣等氧化，便生成了脂肪酸。反應式如下：
式中R代表碳氫鏈。由於醛化作用，也得到一部分帶甲基支鏈的醛。因此，氧化後除得到直鏈飽和脂肪酸外，也得到一部分帶甲基支鏈的脂肪酸，稱異構酸。
烯烴的羧基化
α-烯烴的羧基化是以α-烯烴為原料，在催化劑存在下，與一氧化碳和水反應生成脂肪酸。反應式為：
用這種方法生產合成脂肪酸時，根據α-烯烴碳原予數不同，可製得餾份範圍較寬的脂肪酸，直鏈飽和脂肪酸的收率略高於α-烯烴的羰基化法。
烯烴的氧化法
α-烯烴的氧化是以α-烯烴為原料，用臭氧、空氣或硝酸作氧化劑，氧化後均可生成脂肪酸。以臭氧氧化法製取脂肪酸時選擇性好、純度高，不會產生異構化，唯操作困難，成本高，空氣氧化法、硝酸氧化法會帶來碳—碳鍵的斷裂，得到碳鏈分布較寬的各種脂肪酸，由於副反應多，也生成了較多的不皂化物。反應式為：
體內合成
體內脂肪酸的分解與合成是兩個不同的生理過程，脂肪酸的合成反應不是脂肪酸β-氧化的逆過程，合成反應發生線上粒體外的胞質中，雖然脂肪酸合成酶系存在於肝，腎，腦，肺，乳腺及脂肪等組織，但是哺乳動物脂肪酸合成主要在肝臟和脂肪組織，使脂肪酸碳鏈延長的酶體系也存在於在肝細胞內質網中。雖然至今沒有報導過與脂肪酸合成相關的重大疾病，但是在1型糖尿病病人中脂肪酸的合成受到抑制；脂肪酸合成異常與肥胖症的發生也密切相關。
