[发明专利]长链二元酸的分离纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及长链二元酸的分离纯化方法。

背景技术

长碳链二元酸通常指的是含8个碳原子以上的正长链二元羧酸。长链二元酸是一系列特种合成材料的基础单体原料。长碳链二元酸及其衍生物可以生产特种尼龙树脂、聚碳酸酯、粉末涂料、香料、热溶胶、特种润滑剂等，是合成工程塑料、香料、耐寒增塑剂、金属加工的防锈剂以及高分子材料加工中的增塑剂等。其中作为生产特种尼龙的原料，长碳链二元酸有着其他原料无法替代的性能。

长链二元酸在自然界中并不存在，可以用化学法合成某些种类的长链二元酸，例如癸二酸和十二碳二元酸。此外，还可用生物法生产长碳链二元酸。生物法生产是70年代兴起的微生物发酵技术在石油化工领域的应用，在国内外受到普遍重视。生物法可提供从C9到C18的系列长碳链二元酸单体。不管是化学法还是生物法，在二元酸的分离纯化方面都存在杂酸与目标产物结构近似，难以用简单低成本的方式进行分离的问题。以生物法生产为例，在以烷烃为底物的二元酸发酵液中，除了由于原料纯度不够造成的发酵液中存在其他二元酸，由于代谢途径的不同也会产生除目标产物之外的一元羧酸或二元羧酸；在以脂肪酸或其衍生物发酵的发酵液中会存在底物利用不充分而残留的脂肪酸或其衍生物底物。而长链二元酸的应用又要求二元酸的纯度，色素含量，热稳定性等指标非常高。作为合成高档尼龙尼龙612、尼龙1212的原料，十二碳二元酸中的一元羧酸的含量要很低，因为一元羧酸的存在会起到终止聚合的作用。而色素等在高温下易显色的物质含量也要求很低，否则会影响尼龙的色泽和性能。作为合成香料的原料，十三碳二元酸中杂酸和杂质的存在会影响香料的香味。

日本专利申请JP62-285794A公开了将该发酵液碱化后，1)往该发酵液中加入硫酸或其他无机酸等，将其pH降低至酸性区域，使长链二元酸析出、分离2)将发酵液中的二元酸形成为钙盐之类的不溶于水的盐，使其析出、分离(参见例如日本专利申请JP58193694A)；3)往发酵液中添加无机盐，使二元酸以碱金属盐的形式析出、分离。另外，中国专利申请CN1394842A公开了一种通过加入常用的螯合剂和凝聚剂来除去发酵液中的蛋白质和重金属离子的方法。日本专利申请JP58-193694A等还公开了用溶剂直接抽提含长链二元酸的生物发酵液的方法。日本专利申请JP57-105193A和美国专利US6087527A还公开了用醇和催化剂将长链二元酸酯化来得到高纯度长链二元酸的方法。

发明内容

在以往的对含长链二元酸的溶液的处理中，迄今未见利用色谱的方式分离长链二元酸与杂质和分离不同长链二元酸的报道。本发明者经过深入研究后发现，将长链二元酸在色谱柱中用分离介质进行色谱分离，利用不同溶质与分离介质的作用力不同，在各流出时间段收集所含物质、含量不同的洗脱液。利用这一原理可以达到将长链二元酸与其他成分以及不同碳链二元酸有效分离的目的。

本发明是在上述发现的基础上完成的。

即，本发明的目的在于提供一种适于工业上使用的简便有效的长链二元酸的分离纯化方法。

本发明的长链二元酸的分离纯化方法的特征在于，将长链二元酸在分离柱中用分离介质进行色谱分离。

在本发明的长链二元酸的分离纯化方法中，所述分离介质选自大孔吸附树脂、活性炭、活性白土、硅藻土和硅胶。

在本发明中，大孔吸附树脂因其理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，对有机物选择性好，不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的影响，适合用水性溶液或水与有机溶剂的混合液进行洗脱而成为优选。

在本发明的一个具体实施方式中，所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸附树脂。

在本发明中，所述大孔吸附树脂还可以为极性大孔吸附树脂。

在本发明中，作为所述分离介质，还可以使用活性炭、及活性白土与活性炭之组合。

在本发明的长链二元酸的分离纯化方法中，所述分离柱可以是单柱形式，也可以是多柱连续的形式。

在本发明的长链二元酸的分离纯化方法中，用分离柱进行的色谱分离使用选自水、有机溶剂或水与有机溶剂的混合溶剂的洗脱液。

在本发明的多个具体实施方式中，所述长链二元酸为生物法生产的或化学法合成的含长链二元酸的溶液。

在本发明的长链二元酸的分离纯化方法中，用于分离纯化的所述长链二元酸的优选例子为以C9-C18的烷烃或脂肪酸或其衍生物为底物进行发酵而得到的含长链二元酸的发酵液或经处理后的发酵液；化学合成法生产过程中的含长链二元酸的溶液；生物法或化学合成法生产过程产生的含长链二元酸的废液。

具体实施方式