工业上生产二聚酸的过程中,会产生包含γ-硬脂酸内酯、δ-硬脂酸内酯和12-羟基硬脂酸的混合脂肪酸副产物。这三种物质由于其特殊的结构,具有优良的反应活性和应用价值。因此,研发一种有效的方法对它们进行分离提纯有着重要意义。溶剂结晶是一种操作温度相对低的脂肪酸分离方法,有利于保持脂肪酸的稳定性,但溶剂结晶分离需要分离介质在所用溶剂中的溶解度数据作为基础。基于此,本文通过实验测定γ-硬脂酸内酯、δ-硬脂酸内酯和12-羟基硬脂酸在不同溶剂中的溶解度,为溶剂结晶分离工艺提供基础物性数据。采用基于溶质和溶剂的分子模型计算了脂肪酸与溶剂的相互作用参数,可为脂肪酸溶剂结晶分离的溶剂选择提供依据。采用静态平衡法测定263.15～288.15 K温度范围内,γ-硬脂酸内酯、δ-硬脂酸内酯和12-羟基硬脂酸在甲醇、乙醇、正己烷和丙酮等四种溶剂中的溶解度。温度为288.15K时,γ-硬脂酸内酯在甲醇、乙醇、正己烷和丙酮中的摩尔溶解度分别为:0.752×10-3mol/mol,3.84×10-3 mol/mol,1.83×10-3 mol/mol和3.12×10-3 mol/mol;δ-硬脂酸内酯在甲醇、乙醇、正己烷和丙酮中的摩尔溶解度分别为:1.05×10-3 mol/mol,5.71×10-3mol/mol,2.20×10-3 mol/mol和3.49×10-3 mol/mol;12-羟基硬脂酸在甲醇、乙醇、正己烷和丙酮中的摩尔溶解度分别为:8.79×10-3 mol/mol,20.78×10-3 mol/mol,13.86×10-3mol/mol和11.28×10-3 mol/mol。在同温同种溶剂下,三种脂肪酸的溶解度大小顺序为:12-羟基硬脂酸＞δ-硬脂酸内酯＞γ-硬脂酸内酯。比较了Apelblat模型、Van’t Hoff模型、λh模型和Wilson模型对三种脂肪酸在溶剂中的溶解度的适用性,模型的均方根误差均小于0.07%。Apelblat模型更适用于计算γ-硬脂酸内酯、δ-硬脂酸内酯和12-羟基硬脂酸在四种溶剂中的溶解度。使用Materials Studio软件建立上述脂肪酸和溶剂的分子模型,对脂肪酸的Mulliken电荷、静电势分布、内聚能密度、溶解度参数、与溶剂的Flory-Huggins参数和混合能进行计算。三种脂肪酸的电负性大小为:12-羟基硬脂酸＞δ-硬脂酸内酯＞γ-硬脂酸内酯,极性与实验测定的溶解度呈正相关。三种脂肪酸与甲醇的溶解度参数差（Δ）和Flory-Huggins参数大于与乙醇、正己烷和丙酮的Δ和Flory-Huggins参数,并且在同一种溶剂中,混合能大小为:12-羟基硬脂酸＞δ-硬脂酸内酯＞γ-硬脂酸内酯,脂肪酸与溶剂的Δ、Flory-Huggins参数和混合能的计算结果与实验数据具有较好的一致性,可以推测脂肪酸在不同种溶剂,以及不同脂肪酸在同种溶剂中的溶解情况。而溶剂的氢键酸度和Hildebrand溶解度参数对γ-硬脂酸内酯、δ-硬脂酸内酯和12-羟基硬脂酸在溶剂的溶解度影响最大。模拟计算结果可为三种脂肪酸结晶分离的溶剂筛选提供参考。根据实验所测溶解度数据,针对不同组成的混合脂肪酸,设计了相应的分离策略。对于γ-硬脂酸内酯、δ-硬脂酸内酯、12-羟基硬脂酸的混合脂肪酸的分离,以甲醇作为溶剂,结晶温度为283.15 K的条件下可以获得含量为88.6%的12-羟基硬脂酸。对于γ-硬脂酸内酯和δ-硬脂酸内酯的混合脂肪酸的分离,选用乙醇作为溶剂,结晶温度为283.15 K,经过一次溶剂结晶分离可以得到含量为67.3%的γ-硬脂酸内酯。选丙酮作为溶剂,结晶温度为283.15 K,可以得到含量为62.7%的δ-硬脂酸内酯。