合成脂肪酸

以石油产品经化学合成方法制得的脂肪酸

合成脂肪酸是以石油产品经化学合成方法制得的脂肪酸。用作制皂的原料。其碳数为10～18，碳数较低的部分用于其他工业。生产合成脂肪酸的方法有石蜡氧化法、羰基合成法等，其中以石蜡氧化法最为重要，其产量也最大。

定义

由于工业的不断发展和人民生活水平的提高，天然油脂远远不能满足工业发展的需要。

随着石油工业的发展，人们为解决工业用油脂的来源问题，特别是制皂、润滑脂，油漆等用油脂问题，又开辟了一条新途径，即通过合成的方法制取各种碳链脂肪酸。这种脂肪酸就称为合成脂肪酸。对用于制皂方面以代替油脂的合成脂肪酸叫做皂用合成脂肪酸，简称皂用酸。皂用酸一般是指C10~20碳原子的脂肪酸。

合成法不仅能得到天然油脂中偶碳脂肪酸，还能得到天然油脂中几乎没有的奇碳脂肪酸以及带有支链的特种脂肪酸等。

合成方法

生产合成脂肪酸的方法有石蜡氧化法、羰基合成法、齐格勒法和科赫法等，其中以石蜡氧化法最为重要，其产量也最大。

石蜡氧化法

生产合成脂肪酸的原料为C21～28，馏程为350～420℃的正构烷烃(俗称石蜡)，也有用馏程为320～450℃ 的正构烷烃。生产工艺流程如图1所示。

石蜡在氧化塔（氧化反应器）中，与空气充分接触进行催化氧化反应，温度在110～130℃，催化剂为高锰酸钾或其他的锰盐和钾（钠）盐，用量约为石蜡重量的0.2%。氧化进行到反应产物(氧化蜡)的酸价达 70～80时停止，所得的氧化蜡经水洗分出溶于水的C1～C4脂肪酸后，用碱皂化（氧化蜡中的脂肪酸被中和而生成脂肪酸钠皂），而后静置分出乳化或未乳化于皂液中的未反应石蜡(不皂化物)，继之用压热法(1.8～2.0MPa,180℃)再分出一部分不皂化物。用溶剂萃取或在管式炉中高温闪蒸的方法可进一步将增溶于皂液中的不皂化物分出。分出的不皂化物经除去夹带的钠皂后，与新鲜蜡按一定比例混合，作为下批氧化的原料。除去不皂化物后的干皂溶于水中，用硫酸酸化即得粗脂肪酸。除去硫酸根后的粗脂肪酸按实际需要，在精馏塔中分馏成不同馏分的脂肪酸。

石蜡氧化法，除主要生产长碳链脂肪酸外，还副产仲醇、C1～4脂肪酸和芒硝（硫酸钠）。

α-烯烃的羰

α-烯烃的羰基化是用α-烯烃作原料，用氢羰基钴仁[HCo(CO)4]等为催化剂，拟50~200大气压和温度为110~190℃下，α-烯烃与一氧化碳，氢气反应，获得了比α-烯烃多一个碳原子的醛。这种羰基化的实际结果，是在α-烯烃上添加一个分子的甲醛，所以也叫醛化作用。所得之醛，再用高锰酸钾或者空气等氧化，便生成了脂肪酸。反应式如下：

式中R代表碳氢链。由于醛化作用，也得到一部分带甲基支链的醛。因此，氧化后除得到直链饱和脂肪酸外，也得到一部分带甲基支链的脂肪酸，称异构酸。

烯烃的羧基化

α-烯烃的羧基化是以α-烯烃为原料，在催化剂存在下，与一氧化碳和水反应生成脂肪酸。反应式为：

用这种方法生产合成脂肪酸时，根据α-烯烃碳原予数不同，可制得馏份范围较宽的脂肪酸，直链饱和脂肪酸的收率略高于α-烯烃的羰基化法。

烯烃的氧化法

α-烯烃的氧化是以α-烯烃为原料，用臭氧、空气或硝酸作氧化剂，氧化后均可生成脂肪酸。以臭氧氧化法制取脂肪酸时选择性好、纯度高，不会产生异构化，唯操作困难，成本高，空气氧化法、硝酸氧化法会带来碳—碳键的断裂，得到碳链分布较宽的各种脂肪酸，由于副反应多，也生成了较多的不皂化物。反应式为：

体内合成

体内脂肪酸的分解与合成是两个不同的生理过程，脂肪酸的合成反应不是脂肪酸β-氧化的逆过程，合成反应发生在线粒体外的胞质中，虽然脂肪酸合成酶系存在于肝，肾，脑，肺，乳腺及脂肪等组织，但是哺乳动物脂肪酸合成主要在肝脏和脂肪组织，使脂肪酸碳链延长的酶体系也存在于在肝细胞内质网中。虽然至今没有报道过与脂肪酸合成相关的重大疾病，但是在1型糖尿病病人中脂肪酸的合成受到抑制；脂肪酸合成异常与肥胖症的发生也密切相关。

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