CN111961014A - 一种优质司盘80的合成工艺 - Google Patents

一种优质司盘80的合成工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111961014A
CN111961014A CN202010968730.6A CN202010968730A CN111961014A CN 111961014 A CN111961014 A CN 111961014A CN 202010968730 A CN202010968730 A CN 202010968730A CN 111961014 A CN111961014 A CN 111961014A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
certain
quality
span80
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010968730.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Textile Vocational Technology College
Original Assignee
Nantong Textile Vocational Technology College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Textile Vocational Technology College filed Critical Nantong Textile Vocational Technology College
Priority to CN202010968730.6A priority Critical patent/CN111961014A/zh
Publication of CN111961014A publication Critical patent/CN111961014A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/18—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/20—Oxygen atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种优质司盘80的合成工艺，包括如下步骤：称取一定量的无水山梨醇粉末与一定量的醚化催化剂在抽真空、氮气保护下于一定温度下进行醚化脱水反应，反应一段时间后取样测羟值；当羟值降低到指定范围后，向上述反应物料中再加入与无水山梨醇成一定配比的油酸和一定量的酯化催化剂同样在抽真空、氮气保护下于一定温度下进行酯化反应，反应一段时间后取样测酸值；当酸值降低到一定值后，停止反应，然后通冷却水降温，当温度降至一定温度后停止抽真空；继续冷却至室温，静置一段时间后，减压抽滤，滤液即为产品。本发明合成的产品具有色泽浅、副产物少、透明度和流动性好、内部酯化物分布合理、产品不需要脱色处理等优点。

Description

一种优质司盘80的合成工艺
技术领域
本发明属于精细化工领域，具体涉及一种优质司盘80的合成工艺。
背景技术
司盘80又称Span-80，化学名称为失水山梨醇酐单油酸酯，是由山梨醇失水后与油酸酯化而成，其亲水亲油平衡值(HLB值)为4.3，能和油类相混溶成为油包水(W/O)型乳化剂。它为非离子型表面活性剂，具有优良的乳化、分散、发泡、湿润等性能。除用作食品添加剂外，在医药工业中它可作为增溶剂。目前虽然国内生产厂家众多，但在不同程度上存在着色泽差、反应产物不均匀、沉降物多、凝固点高等质量问题。而进口的司盘80，则价格高，同样影响经济效益。
据国内外文献报道，目前司盘80主要有以下四种合成方法：
方法一：一步合成法
此法是最古老的一种方法，但是操作方便，而且是我国许多企业现在仍然采用的方法。它是将D-山梨醇和油酸在碱性催化剂存在下，于210℃-260℃直接成酐，酯化。该法温度高，易成内醚及聚合物，产品规整性差而且颜色深，后续需要经过脱色剂处理。
方法二：二步法之先酯化后醚化法
该法首先在碱性催化剂存在下，D一山梨醇和油酸先酯化，当酸值小于10时，再加入酸性催化剂使之成酐，该法与传统一步法相比，在产品色泽上得到了改进，但产品中杂质较多，颜色仍然较深，流动性差，透明度不好。
方法三：二步法之先醚化后酯化法
该方法是近年来较新的方法，首先在酸性催化剂及脱色剂存在下使山梨醇脱水成酐，经过滤后再在碱性催化剂下与油酸进行酯化。该法反应条件温和，杂质较少，颜色较浅。然此法工艺流程长，山梨醇易胶化。
方法四：酶催化法
该法具有高效性和特异性，反应条件温和且副产物较少，产品色泽较浅。但是由于山梨醇在油酸中的溶解度比较小，所以大部分的反应都采用了有机溶剂，而有机溶剂大部分都有一定的毒性，这就给应用带来了困难。
事实上，形成和保护合理的亲水基结构和数量是制备结构合理、性能优良的Span80工艺中的关键技术。Rophsyzn'ski等人的研究发现，Span系列产品在山梨醇脱水度为1.2～1.5时具有最佳的实用性能，考察山梨醇的失水反应对研究具有合理结构的Span合成技术具有重要的意义。
本发明正是在有关国内外学者研究的基础上，对先醚化后酯化法合成工艺进行了研究，着重从醚化工段催化剂的选择和醚化反应工艺条件的优化两方面对其生产工艺进行了改进，制得了色泽较浅、透明度和流动性较好、内部酯化物质量分布更合理的产品，提高了产品的质量。
发明内容
发明目的：针对现有合成技术的不足，本发明的目的在于对先醚化后酯化法合成工艺进行改进，提供一种选择性好、副产物少、反应条件范围较宽、产物收率高的优质司盘80的合成工艺。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种优质司盘80的合成工艺，包括如下步骤：
(1)称取一定量的无水山梨醇粉末与一定量的醚化催化剂Z1在抽真空、氮气保护下于一定温度下进行醚化脱水反应，反应一段时间后取样测羟值；
(2)当羟值降低到指定范围后，向上述反应物料中再加入与无水山梨醇成一定配比的油酸和一定量的酯化催化剂Z2同样在抽真空、氮气保护下于一定温度下进行酯化反应，反应一段时间后取样测酸值；
(3)当酸值降低到一定值后，停止反应，然后通冷却水降温，当温度降至一定温度后停止抽真空；
(4)继续冷却至室温，静置一段时间后，减压抽滤，滤液即为产品；
其中，所述的步骤(1)中醚化催化剂Z1为Lewis酸，可以用AlCl3、ZnCl2、FeCl3，醚化催化剂Z1的质量百分数为山梨醇用量的1.0-1.5％；抽真空，真空度要求不低于0.096MPa，反应温度为120-180℃，反应时间为90-150min。
作为优化：所述的步骤(2)中羟值要求控制在1300-1400mgKOH/g，油酸与山梨醇的摩尔比为1.60-1.62。
作为优化：所述的步骤(2)中酯化催化剂Z2是由NaOH和Na2CO3组成的混合物，二者的质量比为5：2，酯化催化剂Z2的总量为醚化催化剂Z1质量的2倍。
作为优化：所述的步骤(2)中，真空度同样要求不低于0.096MPa，反应温度为200℃，反应时间为150min。
作为优化：所述的步骤(3)中酸值要求≤7mgKOH/g，温度低于100℃。
作为优化：所述的步骤(4)中静置的一段时间为12小时。
有益效果：本发明通过对先醚化后酯化法合成司盘80生产工艺进行研究，着重对醚化反应工段进行了改进，较之现有的生产技术具有下列优点：选择了一种催化效果和选择性更好的醚化脱水催化剂，能够有效控制山梨醇的失水度在合理范围之内，保证了后续高质量产品的合成；该催化剂属于Lewis酸型催化剂，价廉、易得；不需要对现有先醚化后酯化法生产工艺装置设备等进行改动，只需更换下醚化催化剂即可投入生产，方便易行；通过本工艺制得的产品色浅、质量好，不需要后续进行脱色处理，简化了工艺。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一
一种优质司盘80的合成工艺，包括如下步骤：
(1)称取10g无水山梨醇粉末与0.1g醚化催化剂AlCl3在抽真空(真空度不低于0.096MPa)、氮气保护下于150℃进行醚化反应，反应120min后取样测羟值；
(2)当羟值在1300-1400mgKOH/g时，向上述反应物料中再加入25g油酸(无水山梨醇与油酸的物质的量比为1:1.61)和0.2g酯化催化剂Z2(酯化催化剂Z2由NaOH和Na2CO3组成，二者的质量比为5:2)同样在抽真空、氮气保护下于200℃进行酯化反应，反应150min后取样测酸值；
(3)当酸值≤7mgKOH/g后，停止反应，然后通冷却水降温，当温度≤100℃时停止抽真空；
(4)继续冷却至室温，静置12小时后，减压抽滤，滤液即为成品。
本工艺所得产品与原工艺产品的各项质量指标分析测试结果如下：
表1产品的各项质量指标对比
Figure BDA0002683297530000051
从表1可以看出，经过工艺改进后本工艺所得产品的羟值、皂化值和酸值三项质量指标、酯化物分布、粘度和色泽等各项质量指标都达到了Span80产品的优级品标准，特别在单酯含量、粘度和色泽方面明显优于原工艺。
具体实施例二
一种优质司盘80的合成工艺，包括如下步骤：
(1)称取10g无水山梨醇粉末与0.12g醚化催化剂AlCl3在抽真空(真空度不低于0.096MPa)、氮气保护下于150℃进行醚化反应，反应90min后取样测羟值；
(2)当羟值在1300-1400mgKOH/g时，向上述反应物料中再加入25g油酸(无水山梨醇与油酸的物质的量比为1:1.61)和0.24g酯化催化剂Z2(酯化催化剂Z2由NaOH和Na2CO3组成，二者的质量比为5:2)同样在抽真空、氮气保护下于200℃进行酯化反应，反应150min后取样测酸值；
(3)当酸值≤7mgKOH/g后，停止反应，然后通冷却水降温，当温度≤100℃时停止抽真空；
(4)继续冷却至室温，静置12小时后，减压抽滤，滤液即为成品。
本工艺所得产品与原工艺产品的各项质量指标分析测试结果如下：
表2产品的各项质量指标对比
Figure BDA0002683297530000052
Figure BDA0002683297530000061
从表2可以看出，经过工艺改进后本工艺所得产品的羟值、皂化值和酸值三项质量指标、酯化物分布、粘度和色泽等各项质量指标都达到了Span80产品的优级品标准，特别在单酯含量、粘度和色泽方面明显优于原工艺。
具体实施例三
一种优质司盘80的合成工艺，包括如下步骤：
(1)称取10g无水山梨醇粉末与0.15g醚化催化剂ZnCl2在抽真空(真空度不低于0.096MPa)、氮气保护下于150℃进行醚化反应，反应150min后取样测羟值；
(2)当羟值在1300-1400mgKOH/g时，向上述反应物料中再加入25g油酸(无水山梨醇与油酸的物质的量比为1:1.61)和0.3g酯化催化剂Z2(酯化催化剂Z2由NaOH和Na2CO3组成，二者的质量比为5:2)同样在抽真空、氮气保护下于200℃进行酯化反应，反应150min后取样测酸值；
(3)当酸值≤7mgKOH/g后，停止反应，然后通冷却水降温，当温度≤100℃时停止抽真空；
(4)继续冷却至室温，静置12小时后，减压抽滤，滤液即为成品。
本工艺所得产品与原工艺产品的各项质量指标分析测试结果如下：
表3产品的各项质量指标对比
Figure BDA0002683297530000062
Figure BDA0002683297530000071
从表3可以看出，经过工艺改进后本工艺所得产品的羟值、皂化值和酸值三项质量指标、酯化物分布、粘度和色泽等各项质量指标都达到了Span80产品的优级品标准，特别在单酯含量、粘度和色泽方面明显优于原工艺。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种优质司盘80的合成工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)称取一定量的无水山梨醇粉末与一定量的醚化催化剂Z1在抽真空、氮气保护下于一定温度下进行醚化脱水反应，反应一段时间后取样测羟值；
(2)当羟值降低到指定范围后，向上述反应物料中再加入与无水山梨醇成一定配比的油酸和一定量的酯化催化剂Z2同样在抽真空、氮气保护下于一定温度下进行酯化反应，反应一段时间后取样测酸值；
(3)当酸值降低到一定值后，停止反应，然后通冷却水降温，当温度降至一定温度后停止抽真空；
(4)继续冷却至室温，静置一段时间后，减压抽滤，滤液即为产品；
其中，所述的步骤(1)中醚化催化剂Z1为Lewis酸，可以用AlCl3、ZnCl2、FeCl3，醚化催化剂Z1的质量百分数为山梨醇用量的1.0-1.5％；抽真空，真空度要求不低于0.096MPa，反应温度为120-180℃，反应时间为90-150min。
2.根据权利要求1所述的优质司盘80的合成工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中羟值要求控制在1300-1400mgKOH/g，油酸与山梨醇的摩尔比为1.60-1.62。
3.根据权利要求1所述的优质司盘80的合成工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中酯化催化剂Z2是由NaOH和Na2CO3组成的混合物，二者的质量比为5：2，酯化催化剂Z2的总量为醚化催化剂Z1质量的2倍。
4.根据权利要求1所述的优质司盘80的合成工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中，真空度同样要求不低于0.096MPa，反应温度为200℃，反应时间为150min。
5.根据权利要求1所述的优质司盘80的合成工艺，其特征在于：所述的步骤(3)中酸值要求≤7mgKOH/g，温度低于100℃。
6.根据权利要求1所述的优质司盘80的合成工艺，其特征在于：所述的步骤(4)中静置的一段时间为12小时。
CN202010968730.6A 2020-09-15 2020-09-15 一种优质司盘80的合成工艺 Pending CN111961014A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010968730.6A CN111961014A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种优质司盘80的合成工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010968730.6A CN111961014A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种优质司盘80的合成工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111961014A true CN111961014A (zh) 2020-11-20

Family

ID=73393327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010968730.6A Pending CN111961014A (zh) 2020-09-15 2020-09-15 一种优质司盘80的合成工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111961014A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149936A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 南京威尔生物科技有限公司 一种三油酸山梨坦的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2322821A (en) * 1940-06-22 1943-06-29 Atlas Powder Co Partial esters of ethers of polyhydroxylic compounds
CN106554332A (zh) * 2016-10-31 2017-04-05 广州煌垅生物科技有限公司 一种失水山梨醇单硬脂酸酯的生产工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2322821A (en) * 1940-06-22 1943-06-29 Atlas Powder Co Partial esters of ethers of polyhydroxylic compounds
CN106554332A (zh) * 2016-10-31 2017-04-05 广州煌垅生物科技有限公司 一种失水山梨醇单硬脂酸酯的生产工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
修玉贺 等: "山梨醇催化选择脱水的新进展", 《科学通报》, vol. 60, no. 16, 31 December 2015 (2015-12-31), pages 1443 - 1451 *
陆明等: "《表面活性剂及其应用技术》", 兵器工业出版社, pages: 139 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113149936A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 南京威尔生物科技有限公司 一种三油酸山梨坦的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110229654B (zh) 一种高分子表面活性剂型稠油降粘剂及制备方法
CN111961014A (zh) 一种优质司盘80的合成工艺
DE102007043618A1 (de) Verfahren zur Herstellung von alkenylhaltigen Polyglycerinderivaten
EP1976817A2 (en) Preparation of alkyl ketene dimers
CN102352032B (zh) 通过起始原料分别醚化再混合后与油酸酯化制备高纯度聚山梨酯80的方法
CN114685570A (zh) 一种新型绿色表面活性剂烷基糖苷的制备方法
CN110028602B (zh) 一种降低工业聚乙烯醇中杂质含量的方法
CN102746459A (zh) 一种冷聚苯乙烯-茚树脂的制备方法
CN113667112B (zh) 一种高熔点异戊烯醇聚氧乙烯醚的合成方法
CN112979720B (zh) 一种烷基糖苷的制备方法
CN105695004B (zh) 一种柴油抗磨剂的制备方法
CN111303961A (zh) 一种回收酯及其制备方法和其在制备hzy3制动液中的应用
RU2408662C2 (ru) Гидролизованная дeпрессорная присадка для топочных мазутов
CN118290369A (zh) 一种sp-80乳化剂的制备方法
CN108384578B (zh) 一种褐煤中提取褐煤蜡的方法
CN114950416A (zh) 一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂及其制备方法和应用
CN113277945A (zh) 一种聚甘油脂肪酸酯及其制备方法
CN107266312A (zh) 一种木质纤维生物质制备乙酰丙酸乙酯的方法
CN109837753B (zh) 高速纺丝油剂用聚醚多元醇的制备方法
CN105732731B (zh) 一种制备浅色烷基糖苷产品的方法
WÜRFEL et al. EFFICIENT HETEROGENEOUS SYNTHESIS OF POLYGALACTURONIC HYDROXAMIC ACID: A VERSATILE CHELATOR FOR METAL ION BINDING
CN114853933B (zh) 一种桦木醇衍生物基聚苯乙炔及其制备方法
CN114106852B (zh) 粉末蛋糕乳化起泡剂的制备方法
CN1915984A (zh) 一种威士忌内酯的制备方法
CN116969830A (zh) 一种以苯甲醚为原料制备对甲氧基苯甲酸的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination