环烷酸是存在于石油中的一种酸性化合物,亦称为石油酸。它是环烷烃的羧基衍生物,主要成分为五碳环。通式为CnH2n-1COOH。有些环烷酸为油状液体,有些则为固体;工业品多呈深色油状混合物。其分子量范围在180~350之间,具有特殊的气味,并几乎不溶于水,可溶于烃类。此外,它对铅和锌等金属有腐蚀作用。
粗环烷酸因其低酸值和高中性油含量限制了其广泛应用。根据产地不同,环烷酸的含量一般在0.3%~7%之间。环烷酸主要由以下三种羧酸组成:①饱和单环羧酸(CnH2n-1COOH);②饱和多环羧酸(CnH2n-3COOH);③脂肪羧酸(CnH2n+1COOH),其中第③种作为杂质,不属于本条讨论范围。在这些化合物中,环烷基通常为戊基或少量的己基,烷基数一般为1~5个,即m=1~5。环烷基上可以有取代基R,也可以无取代基。羧基一般通过一个或若干个(多数为n=6~18)亚甲基与环烷基相连,并且通常每个环烷酸分子含有一个羧基。
环烷酸具有羧基的通性,可与金属反应生成盐,称为“环烷酸皂”。环烷酸主要是由石油产品精制分离后得到的一种化学品。其用途广泛,可用于制造金属环烷酸盐、油漆催干剂和木材防腐剂等。此外,它还可用于合成洗涤剂、杀虫剂以及作为润滑油添加剂。
环烷酸的化学性质环烷酸为深棕色油状液体,精制后可呈透明淡黄色或橙色,具有特殊气味,并几乎不溶于水,但能溶解在石油醚、乙醇、苯和烃类等有机溶剂中。
环烷酸的用途环烷酸主要用于生产各种盐类化合物。钠盐是一种廉价乳化剂、农业助长剂及纺织工业去污剂;铅、锰、钴、铁、钙等盐类用作印刷油墨及涂料干燥剂;铜盐和汞盐可作为木材防腐剂及农药、杀菌剂;铝盐可用于润滑脂制备,以及凝固汽油与照明弹的制造。某些特定盐类还可用于有机合成催化剂和催干剂,亦可用作特殊油品添加剂。
高碳数脂肪族酯环烷酸适用于精密机械油制造,可应用于电话机、钟表、计量器等设备中;同时可用于合成洗涤剂及杀虫剂生产,并作为溶剂使用。此外,它还可用作橡胶促进剂和润滑油添加剂。
环烷酸的生产方法含环烷基原油中的煤油或柴油馏分经碱洗后可得到“碱渣”,其中含有环烷酸钠;接着通过硫酸酸化、水洗过程获得粗制环烷酸,再经过二次蒸馏步骤精制成成品环烷酸。