專利名稱：一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，屬有機(jī)化學(xué)中非離子表面活性劑的合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯屬多元醇型非離子表面活性劑，是一種優(yōu)質(zhì)高效的乳化齊U，有很好的乳化、分散及穩(wěn)定作用。甘油具有良好的柔軟、乳化、潤滑、抗霧、抗靜電和加溶性，毒性低，對皮膚刺激性小，易降解等特性，在食品、醫(yī)藥、化妝品和金屬加工等領(lǐng)域具有廣泛的用途。特別是本產(chǎn)品是一種無色(或微黃色)無味高親水性的食品乳化劑，它既有很好的親水親油性能、又有耐酸能力，隨著環(huán)氧乙烷化的提高，HLB值可達(dá)到較高的水平。由于它的中碳結(jié)構(gòu)，更能體現(xiàn)這一產(chǎn)品與其他產(chǎn)品的相容性和乳化穩(wěn)定性，所以該產(chǎn)品的應(yīng)·用必然是很有前途的，在食品、醫(yī)藥、化妝品和金屬加工等領(lǐng)域具有廣泛的用途。本產(chǎn)品在食品加工中可以代替吐溫系列產(chǎn)品，是一種新型乳化劑。環(huán)氧乙烷的縮合數(shù)不能大于20，太高的話親油性體現(xiàn)不出。有報(bào)道用堿做催化劑生產(chǎn)甘油單辛癸酸酯的粗品，堿做催化劑生產(chǎn)的酯化產(chǎn)品顏色很深；用溶劑重結(jié)晶的方法提純甘油單辛癸酸酯，工藝很麻煩，環(huán)境污染大。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供了一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，工藝合理，產(chǎn)品純度高，具有較好使用性能的特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是—種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，包括如下步驟1)酯化反應(yīng)以甘油和辛癸酸為原料，加入固體催化劑，氮?dú)饬鞯臈l件下分出酯化反應(yīng)生成的水，升溫至1500C - 180°C，保溫3-6h，降至50-70°C ；2)提純單辛癸酸酯；3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)以提純得到的單辛癸酸甘油酯為原料，加入堿性催化劑，氮?dú)庵脫Q，升溫到10(TC — 120 °C,20-40min后，緩慢通入環(huán)氧乙烷3_5h，加完熟化，降壓降溫脫氣出料，得產(chǎn)品。所述甘油與辛癸酸的重量比為I :1. 60 — I. 85。所述酯化反應(yīng)中的固體催化劑加入量為甘油與辛癸酸總重量的0. 01%-0. 08%。所述的固體催化劑采用氯化亞錫、氧化亞錫中的一種。所述的提純單辛癸酸酯是使用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器，單辛癸酸甘油酯的收集溫度為 130-140°C，壓力為 8-12Pa。所述甘油單辛癸酸酯與環(huán)氧乙烷的重量比為I :1-3. 0 ;所述環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)中的堿性催化劑為單辛癸酸酯與環(huán)氧乙烷總重量的0. 1%-0. 5%。所述環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)中的堿性催化劑為采用氫氧化鉀、氫氧化鈉中的一種。本發(fā)明的有益效果是通過使用本發(fā)明得到的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用固體催化劑作用下的酯化反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備簡單。2、本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器比其他分離方法得到純度更高的產(chǎn)品，操作方便。3、由本發(fā)明制得的聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯，具有親水親油基，具有優(yōu)異的乳化性能，與其他產(chǎn)品有很好的相容性和乳化穩(wěn)定性。4、本發(fā)明對環(huán)境幾乎沒有污染。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例II)酯化反應(yīng)在2L的燒瓶中按重量加入644克甘油，1036克辛癸酸，攪拌下加入0. 336克固體催化劑氯化亞錫，緩慢升溫，氮?dú)饬鞯臈l件下及時分出酯化反應(yīng)生成的水，升溫至180°C的反應(yīng)條件下，保溫3. 0小時，后降溫至60°C，放料，酸的轉(zhuǎn)化率為99. 9 %。2)提純單辛癸酸酯用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器，收集溫度為130°C，壓力SPa的輕餾分700克左右單辛癸酸甘油酯，另一餾分為雙辛癸酸甘油酯副產(chǎn)物。3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)在2L的加成釜內(nèi)加入400克單辛癸酸甘油酯，攪拌加入氫·氧化鉀7. 6克，氮?dú)庵脫Q三次后升溫，溫度到100°C，脫水30min后，溫度調(diào)到100°C緩慢通入環(huán)氧乙烷1153克，時間5小時，加完熟化，等壓力降到不能降為止，降溫脫氣出料，得產(chǎn)品聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯1555克。通過使用本實(shí)施例得到的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用固體催化劑作用下的酯化反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備簡單。2、本實(shí)施例采用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器比其他分離方法得到純度更高的產(chǎn)品，操作方便。3、由本實(shí)施例制得的聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯，具有親水親油基，具有優(yōu)異的乳化性能，與其他產(chǎn)品有很好的相容性和乳化穩(wěn)定性。4、本實(shí)施例對環(huán)境幾乎沒有污染。實(shí)施例2I)酯化反應(yīng)在2L的燒瓶中按重量加入644克甘油，1085克辛癸酸，攪拌下加入0. 5187克固體催化劑氧化亞錫，緩慢升溫，氮?dú)饬鞯臈l件下及時分出酯化反應(yīng)生成的水，升溫至150°C的反應(yīng)條件下，保溫6. 0小時，后降溫至50°C，放料，酸的轉(zhuǎn)化率為99. 8%。2)提純單辛癸酸酯用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器，收集溫度為140°C，壓力IOPa的輕餾分750克左右單辛癸酸甘油酯，另一餾分為雙辛癸酸甘油酯副產(chǎn)物。3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)在2L的加成釜內(nèi)加入400克單辛癸酸甘油酯，攪拌加入氫氧化鈉3. 6克，氮?dú)庵脫Q三次后升溫，溫度到120°C，脫水40min后，溫度調(diào)到120°C緩慢通入環(huán)氧乙烷776克，時間4. 5小時，加完熟化，等壓力降到不能降為止，降溫脫氣出料，得產(chǎn)品聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯1175克。通過使用本實(shí)施例得到的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用固體催化劑作用下的酯化反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備簡單。2、本實(shí)施例采用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器比其他分離方法得到純度更高的產(chǎn)品，操作方便。3、由本實(shí)施例制得的聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯，具有親水親油基，具有優(yōu)異的乳化性能，與其他產(chǎn)品有很好的相容性和乳化穩(wěn)定性。4、本實(shí)施例對環(huán)境幾乎沒有污染。實(shí)施例3I)酯化反應(yīng)在2L的燒瓶中按重量加入644克甘油，1141克辛癸酸，攪拌下加入0. 7140克固體催化劑氯化亞錫，緩慢升溫，氮?dú)饬鞯臈l件下及時分出酯化反應(yīng)生成的水，升溫至160°C的反應(yīng)條件下，保溫5. 0小時，后降溫至70°C，放料，酸的轉(zhuǎn)化率為99. 99%。2)提純單辛癸酸酯用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器，收集溫度為135°C，壓力12Pa的輕餾分790克左右單辛癸酸甘油酯，另一餾分為雙辛癸酸甘油酯副產(chǎn)物。3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)在2L的加成釜內(nèi)加入400克單辛癸酸甘油酯，攪拌加入氫氧化鈉2. 4克，氮?dú)庵脫Q三次后升溫，溫度到110°C，脫水20min后，溫度調(diào)到110°C緩慢通入環(huán)氧乙烷400克，時間3小時，加完熟化，等壓力降到不能降為止，降溫脫氣出料，得產(chǎn)品聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯795克。通過使用本實(shí)施例得到的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用固體催化劑作用下的酯化反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備簡單。2、本實(shí)施例采用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器比其他分離方法得到純度更高的產(chǎn)品，操作方便。3、由本實(shí)施例制得的聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯，具有親水親油基，具有優(yōu)異的乳化性能，與其他產(chǎn)品有很好的相容性和乳化穩(wěn)定性。4、本實(shí)施例對環(huán)境幾乎沒有污染。實(shí)施例4I)酯化反應(yīng)在2L的燒瓶中按重量加入644克甘油，1190克辛癸酸，攪拌下加入·0. 9170克固體催化劑氧化亞錫，緩慢升溫，氮?dú)饬鞯臈l件下及時分出酯化反應(yīng)生成的水，升溫至170°C的反應(yīng)條件下，保溫4. 0小時，后降溫至60°C，放料，酸的轉(zhuǎn)化率為99. 8%。2)提純單辛癸酸酯用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器，收集溫度為130°C，壓力IOPa的輕餾分780克左右單辛癸酸甘油酯，另一餾分為雙辛癸酸甘油酯副產(chǎn)物。3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)在2L的加成釜內(nèi)加入400克單辛癸酸甘油酯，攪拌加入氫氧化鉀3. I克，氮?dú)庵脫Q三次后升溫，溫度到100°C，脫水30min后，溫度調(diào)到100°C緩慢通入環(huán)氧乙烷620克，時間4小時，加完熟化，等壓力降到不能降為止，降溫脫氣出料，得產(chǎn)品聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯1015克。通過使用本實(shí)施例得到的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用固體催化劑作用下的酯化反應(yīng)，反應(yīng)設(shè)備簡單。2、本實(shí)施例采用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器比其他分離方法得到純度更高的產(chǎn)品，操作方便。3、由本實(shí)施例制得的聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯，具有親水親油基，具有優(yōu)異的乳化性能，與其他產(chǎn)品有很好的相容性和乳化穩(wěn)定性。4、本實(shí)施例對環(huán)境幾乎沒有污染。上述實(shí)施例中其酯化反應(yīng)方程式為
CH2-OHCH2-OH CH1OOCR
IKOH II &
CH -OH + RCOOH - CH-OH +(^H-OH + H2O
CH2-OHCH2OOCR CH2OOCRR 為(CH2)6CH3 或(CH2)8CH3上述實(shí)施例中其環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)方程式為
CH2-OHCH,- (OCH2-CH2)mOH
IKOH 丨-
CH-OH + (n+m)H2C、一,CH2 -^ (pH -(OCH2-CH2)nOH
CH2OOCR0CH2OOCRR為y
O ハ Tハ TT . TTTSTT^8 /Stt^NSt 9 /Stt^N··
權(quán)利要求
1.一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)酯化反應(yīng)以甘油和辛癸酸為原料，加入固體催化劑，氮?dú)饬鞯臈l件下分出酯化反應(yīng)生成的水，升溫至150°C — 180°C，保溫3-6h，降至50-70°C ;2)提純單辛癸酸酯；3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)以提純得到的單辛癸酸甘油酯為原料，加入堿性催化劑，氮?dú)庵脫Q，升溫到100°C — 120°C,20-40min后，緩慢通入環(huán)氧乙烷3_5h，加完熟化，降壓、降溫脫氣出料，得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述甘油與辛癸酸的重量比為I :1. 60 - I. 85。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述酯化反應(yīng)中的固體催化劑加入量為甘油與辛癸酸總重量的0. 01%-0. 08%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求3所述的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述的固體催化劑采用氯化亞錫、氧化亞錫中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述的提純單辛癸酸酯是使用旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器，單辛癸酸甘油酯的收集溫度為130-140°C，壓力為 8-12Pa。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述甘油單辛癸酸酯與環(huán)氧乙烷的重量比為I :1-3.0 ;所述環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)中的堿性催化劑為單辛癸酸酯與環(huán)氧乙烷總重量的0. 1%-0. 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求6所述的一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，其特征在于所述環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)中的堿性催化劑為采用氫氧化鉀、氫氧化鈉中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚氧乙烯單辛癸酸甘油酯的制備方法，包括如下步驟1)酯化反應(yīng)以甘油和辛癸酸為原料，加入固體催化劑，氮?dú)饬飨路殖鏊郎刂?50℃－180℃，保溫3-6h，降至50-70℃；2)提純單辛癸酸酯；3)環(huán)氧乙烷縮合反應(yīng)以提純得到的單辛癸酸甘油酯為原料，加入堿性催化劑，氮?dú)庵脫Q，升溫到100℃－120℃，20-40min后，緩慢通入環(huán)氧乙烷3-5h，加完熟化，降壓、降溫脫氣出料，得產(chǎn)品。本發(fā)明具有工藝合理，產(chǎn)品純度高，有較好使用性能的特點(diǎn)。
文檔編號C07C67/29GK102786679SQ201210283149
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者萬慶梅, 劉志湘, 王勝利, 金一豐 申請人:浙江皇馬化工集團(tuán)有限公司