天然油脂因其可再生性备受瞩目，对天然油脂进行化学改性已成为油脂化工领域的研究焦点。天然油脂水解得到的天然脂肪酸广泛用于日用化工领域，主要用作制皂，具有无毒无害、生物降解性好、泡沫丰富细腻、去污力强等特点。普通脂肪酸钠皂抗硬水能力差且在中性条件下溶解性差，此外饱和脂肪酸钠皂具有低温溶解性差的缺陷，而不饱和脂肪酸钠皂易氧化酸败，普通脂肪酸钠皂的应用因而受到限制。多羟基酸是一类自然界中含量很少的特殊脂肪酸，其水溶性优于同碳的普通脂肪酸。本文从天然油脂出发，先经水解得到具有不同不饱和度的脂肪酸，再通过氧化不饱和脂肪酸的双键，得到含不同羟基数的多羟基脂肪酸，并进行了结构表征，重点研究了多羟基脂肪酸钠皂的抗硬水性能、中性条件和低温下的溶解性和泡沫性能。具体研究内容和全文主要结论如下：以尿素包合工艺制备本文用于合成多羟基脂肪酸的中间体高含量油酸(OA)、高含量亚油酸(LA)和高含量亚麻酸(LNA)。将90%(w/w)的原料油酸经尿素包合工艺制备得到高含量油酸，当尿包比例为m(混合脂肪酸):m(尿素):V[乙醇(95%)]=1:1.5:8时，经气相色谱检测，高含量油酸纯度为96%(w/w)。采用红花籽油经皂化、酸化和尿素包合工艺制备高含量亚油酸，当m(混合脂肪酸):m(尿素):V[乙醇(95%)]=1:2.5:8时，得到了纯度为98%(w/w)的高含量亚油酸。采用紫苏油经皂化、酸化、尿素包合工艺，当m(混合脂肪酸):m(尿素):V[乙醇(95%)]=1:3:9时，可得到含量为88%(w/w)的亚麻酸，该亚麻酸经银离子络合萃取法进一步纯化得到纯度为97%(w/w)的高含量亚麻酸。以高含量油酸、亚油酸及亚麻酸为原料，使用过氧化氢作氧化剂经两步一锅法制备得到了9,10-二羟基硬脂酸(DHSA)、9,10,12,13-四羟基硬脂酸(THSA)及9,10,12,13,15,16-六羟基硬脂酸(HHSA)，油酸、亚油酸及亚麻酸的转化率可分别达到98.2%、97.9%及98.8%。所得粗品多羟基硬脂酸用有机溶剂结晶加以纯化，DHSA收率为55%；THSA收率为12%；HHSA收率为15%。通过FT-IR、ESI-MS、和1H-NMR鉴定产品的分子结构。对多羟基硬脂酸钠皂的表面化学性质和应用性能方面进行了研究。测定了9,10-二羟基硬脂酸钠(SDHS)、9,10,12,13-四羟基硬脂酸钠(STHS)、9,10,12,13,15,16-六羟基硬脂酸钠(SHHS)的克拉夫特点、钙离子稳定性、钙皂分散剂消耗量、表面张力、临界胶束浓度和泡沫性能等，并与对照物油酸钠(SO)、亚油酸钠(SL)、亚麻酸钠(SLN)及硬脂酸钠(SS)进行了比较。实验结果表明，STHS以及SHHS具有普通脂肪酸钠皂不具备的优秀钙皂分散性能和钙离子稳定性，并在低温和中性条件下显示出更好的水溶性，在皂类产品常用的pH条件(pH10)下，STHS及SHHS的克拉夫特点均在0℃以下，且中性(pH7)条件下，STHS的克拉夫特点为41℃，而SHHS的Krafft点仍在0℃以下。STHS及SHHS不仅克服了普通脂肪酸钠皂不耐硬水和中性条件下溶解性差两大共同缺陷，也克服了饱和脂肪酸钠皂低温溶解性差以及不饱和脂肪酸钠皂易氧化酸败的缺点，因此STHS及SHHS具有在中性皂、低温皂和抗硬水皂配方中用作新皂基表面活性剂的潜质。