[科普中國]-合成脂肪酸

合成脂肪酸是以石油產(chǎn)品經(jīng)化學(xué)合成方法制得的脂肪酸。用作制皂的原料。其碳數(shù)為10～18，碳數(shù)較低的部分用于其他工業(yè)。生產(chǎn)合成脂肪酸的方法有石蠟氧化法、羰基合成法等，其中以石蠟氧化法最為重要，其產(chǎn)量也最大。

簡介由于工業(yè)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，天然油脂遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)發(fā)展的需要。

隨著石油工業(yè)的發(fā)展，人們?yōu)榻鉀Q工業(yè)用油脂的來源問題，特別是制皂、潤滑脂，油漆等用油脂問題，又開辟了一條新途徑，即通過合成的方法制取各種碳鏈脂肪酸。這種脂肪酸就稱為合成脂肪酸。對(duì)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，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。1

合成方法生產(chǎn)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(chǎn)量也最大。

石蠟氧化法生產(chǎn)合成脂肪酸的原料為C21～28，餾程為350～420℃的正構(gòu)烷烴(俗稱石蠟)，也有用餾程為320～450℃ 的正構(gòu)烷烴。生產(chǎn)工藝流程如圖所示。

石蠟在氧化塔（氧化反應(yīng)器）中，與空氣充分接觸進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，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(jìn)行到反應(yīng)產(chǎn)物(氧化蠟)的酸價(jià)達(dá) 70～80時(shí)停止，所得的氧化蠟經(jīng)水洗分出溶于水的C1～C4脂肪酸后，用堿皂化（氧化蠟中的脂肪酸被中和而生成脂肪酸鈉皂），而后靜置分出乳化或未乳化于皂液中的未反應(yīng)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(jìn)一步將增溶于皂液中的不皂化物分出。分出的不皂化物經(jīng)除去夾帶的鈉皂后，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實(shí)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(chǎn)長碳鏈脂肪酸外，還副產(chǎn)仲醇、C1～4脂肪酸和芒硝（硫酸鈉）。

α-烯烴的羰基化法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(yīng)，獲得了比α-烯烴多一個(gè)碳原子的醛。這種羰基化的實(shí)際結(jié)果，是在α-烯烴上添加一個(gè)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。1反應(yīng)式如下：

式中R代表碳?xì)滏湣Ｓ捎谌┗饔?，也得到一部分帶甲基支鏈的醛。因此，氧化后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(gòu)酸。

α-烯烴的羧基化法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(yīng)生成脂肪酸。反應(yīng)式為：

用這種方法生產(chǎn)合成脂肪酸時(shí)，根據(jù)α-烯烴碳原予數(shù)不同，可制得餾份范圍較寬的脂肪酸，直鏈飽和脂肪酸的收率略高于α-烯烴的羰基化法。1

α-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，氧化后均可生成脂肪酸。以臭氧氧化法制取脂肪酸時(shí)選擇性好、純度高，不會(huì)產(chǎn)生異構(gòu)化，唯操作困難，成本高，空氣氧化法、硝酸氧化法會(huì)帶來碳—碳鍵的斷裂，得到碳鏈分布較寬的各種脂肪酸，由于副反應(yīng)多，也生成了較多的不皂化物。1反應(yīng)式為：

體內(nèi)合成體內(nèi)脂肪酸的分解與合成是兩個(gè)不同的生理過程，脂肪酸的合成反應(yīng)不是脂肪酸β-氧化的逆過程，合成反應(yīng)發(fā)生在線粒體外的胞質(zhì)中，雖然脂肪酸合成酶系存在于肝，腎，腦，肺，乳腺及脂肪等組織，但是哺乳動(dòng)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于在肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。雖然至今沒有報(bào)道過與脂肪酸合成相關(guān)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癥的發(fā)生也密切相關(guān)。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

蒲富永 - 教授 - 西南大學(xué)