ω-3多不飽和的脂肪酸(二十碳五烯酸EPA,二十二碳六烯酸DHA)是重要的醫藥化工原料。其高純品制備的難點在于長鏈脂肪酸同系物的分離,但長鏈脂肪酸同系物的結構差異僅在于碳鏈長度和雙鍵數量,性質相似分離難度大。本文首次系統研究了長鏈脂肪酸同系物及其甲酯在兩相體系中的分配平衡及萃取分離性能。 構建了極性有機溶劑-正己烷、離子液體/稀釋劑-正己烷液-液兩相體系,首次采用COSMO-RS方法預測了長鏈脂肪酸在40多種兩相體系中的分離選擇性并實現了萃取劑的快速篩選,探討了萃取分離選擇性與溶劑-溶質相互作用(misfit、氫鍵、范德華作用能)的關系,研究表明選擇性主要由misfit作用能差異決定。 研究了極性有機溶劑-正己烷兩相體系對長鏈脂肪酸同系物及甲酯的萃取分離性能,考察了萃取劑結構、原料液濃度、溫度、物料配比等因素對萃取分離的影響。研究表明,分配系數隨脂肪酸碳鏈長度增加而減少,隨雙鍵個數的增加而增大,二甲基亞砜、二甲基甲酰胺等極性萃取劑對脂肪酸同系物具有較好的分離性能,如二甲基亞砜體系中EPA分配系數達11.5,選擇性系數(EPA/亞麻酸)達1.85。復合萃取劑的引入可消除乳化,提高分離效率。此外,該兩相體系具有萃取容量大、受物料組成影響小等特點。與脂肪酸同系物體系比較,脂肪酸甲酯在兩相體系中的分配系數相對較小,其中DMF和NMP具有較優的萃取分離性能。 將離子液體/稀釋劑-正己烷兩相體系首次用于脂肪酸甲酯體系的萃取分離,研究表明分離選擇性優于有機溶劑兩相體系。考察了離子液體的結構與濃度、原料液濃度、萃取溫度等因素對萃取分配的影響,結果表明陰離子顯著影響分離選擇性,含氰基結構的離子液體表現出較好的分離選擇性。在此基礎上,通過計算探討了分餾萃取分離脂肪酸甲酯同系物的可行性。