CS209573B1 - Způsob hydrogenace ricinového oleje - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu hydrogenace ricinového oleje v přítomnosti niklového katalyzátoru. Reakce se provádí v přítomnosti katalyticky aktivního systému, připraveného reakcí karboxylátů nikelnatýeh obecného vzor.ce (RCOOjjNi, kde R představuje vodík nebo alkylskupinu o 1 až 17 atomech uhlíku nebo alkenylskupi-nu o 5 až '17 atomech uhlíku, s bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanem sodným, při teplotě.20 až 140 °C a za normálního či zvýšeného tlaku do 2, MPa. Výsledný hydrogenovaný ricinový olej je vhodnou surovinou pro laky a barvy a též pro výrobu hydroxystearové kyseliny a dalších chemikálií. Postup je blíže vysvětlen šesti příklady.

Description

Vynález se týká způsobu hydrogenace ricinového oleje v přítomnosti katalysátoru připraveného reakcí sloučeniny niklu s Ořganohlinitým hydridem.

Ricinový olej je triglycerid směsi mastných kyselin, která obsahuje 8Q až 88 % ricinolejové kyseliny. Zbytek do 100 % tvoří kyseliny olejová, linolová, stearová a dihydroxystearová. Ricinový olej může být hydrogenován za katalysy vhodným hydrogenačním katalysátorem za zvýšených teplot. Dochází k hydrogenaci dvojné vazby ricinolejové skupiny za tvorby 12-hydroxystearové skupiny. Když je tato hydrogenace prováděna za běžných hydrogenačňích teplot používaných v tukovém průmyslu, tj. 150 až 200 °C, dochází ke ztrátě hydroxylových skupin dehydratací. V případě, Že se provádí hydrogenace za nižších teplot, např. v rozmezí 1C až 120 °C, lze velmi těžko provést hydrogenaci úplně tj. nelze dosáhnout nižšího jodového čísla než 15.

Z literatury je Známo, že ricinový olej lze hydrogenovat na paladiovém katalysátoru m difikovaném solemi stříbra a vizmutu (US pat. 3 198 816). Dále jsou popsány katalysátory, které zároveň s hydrogenaci katalysují dehydrataci ricinového oleje pro přípravu mýdel (br pat. 1 441 363, brit. pat. 1 178 544). Dále bylo zjištěno, že při hydrogenaci katalysované niklovým katalysátorem běžným v tukovém průmyslu lze provádět hydrogenaci při teplotě niží 120 °C do jodového čísla 20 a dokončit hydrogenaci při teplotě 140 až 190 °C (brit. pat.

130 623 a brit. pat. 1 130 092). Již dříve byl použit katalysátor (čs. A.O. 197 144), k rý vznikne reakcí karboxylátů nikelnatých s bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanem sodný Katalysátor byl účinným pro hydrogenaci rostlinných olejů při teplotách, do 120 °C.

Postupem podle vynálezu se hydrogenace ricinového oleje provádí v přítomnosti katalj kého systému vznikajícího reakcí karboxylátů nikelnatých obecného vzorce (RC00)₂Ni, kde J představuje vodík nebo alkylskupinu o 1 až 17 atomech uhlíku nebo alkenylskupinu o 5 až atomech uhlíku, s bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanem sodným, Tento katalysátor se p pravuje tak, že se k uvedené sloučenině dvojmocného niklu v rozpouštědle, výhodně v n-he nu, přidá v prostředí inertního plynu, například dusíku, vhodné množství organohlinitéhc dridu a takto připravený katalytický systém se vnese do reakční nádoby obsahující hydro: vanou látku a vodík. Katalysátor lze připravit přímo v reakční nádobě tím způsobem, že ; reakční nádoby vnese sloučenina niklu, vhodné rozpouštědlo a poté se v atmosféře vodíku vede aktivace katalytického systému výše uvedeným hydrldohlinitanem sodným. Přípravu ka sátoru lze uskutečnit za teplot do bodu varu použitého rozpouštědla. Vlastnosti takto E praveného katalysátoru jsou závislé na hmotnostním poměru sloučeniny niklu k dihydridol tanu sodnému. Účinný katalytický systém se tvoří při použití obou látek v hmotnostních rech 1:,0,5 až 1:20, s výhodou 1:2 až 1:5. Katalysátor lze připravit v přítomnosti křem nebo silikagelu jako nosiče, a to buá impregnací nosiče popsanými sloučeninami dvojmoc niklu před redukcí komplexním hydridem nebo reakcí těchto sloučenin dvojmocného niklu děným hydridem v přítomnosti nosiče. Z hlediska manipulace s katalysátorem je dále v r rých případech výhodné jej před vnesením do reaktoru převést do vhodné látky za součai odstranění rozpouštědla. Jako tuto látku lze s výhodou použít rafinovaného slunečnico' oleje, ztuženého slunečnicového oleje, případně hydrogenovaného ricinového oleje. Ten sob vedle.již zmíněného usnadnění manipulace vede i k podstatnému prodloužení životné η

2..

talysátoru. ,.Ester kyseliny ricinolejové, který je podstatnou složkou ricinového oleje je typickou látkou podléhající hydrogenaci postupem podle vynálezu. Při uvedené reakci nedochází k odštěpení hydroxylových skupin. Hydrogenaci uvedené látky za použití katalysát-oru popsaného v tomto vynálezu lze provést v nepřítomnosti rozpouštědla nebo v jeho přítomnosti,, za teplot 20 až 140 °C a normálního tlaku vodíku a nebo zvýšeného tlaku do 2 MPa, s navážkou katalysátoru 1 hmotnostní díl niklu ve formě sloučeniny niklu na 100 až 3000 hmotnostních dílů ricinového oleje. Jako rozpouštědla lze použít n-hexanu. Rozpouštědlo je vhodné zejména při provádění hydrogenace za nízkých teplot, kdy v průběhu reakce dochází k přeměně výchozí olejovité látky na látku s vyšším bodem tání.

Hýdrogenovaný ricinový olej je vhodnou surovinou pro laky a barvy, dále pro výrobu hydroxystearové kyseliny a dalších chemikálií.

Dále uvedené příklady dokreslují postup podle vynálezu, aniž by jej omezovaly či vymezovaly.

»

Příklad .1

Do reakční nádoby byl předložen pod dustíkem 1 hmotnostní díl (dále jen díl) stearanu nikelnatého, 10 dílů n-hexanu, 2 díly bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanu sodného a po 10 minutách míchání bylo přidáno 20 dílů ricinového oleje (kapalina, jodové číslo 87). Reakční nádoba byla evakuována, naplněna vodíkem a vyhřátá na 100 °C. Po 2 hodinách byl získán produkt o bodu tání 78 °C (jodové číslo 8,3).

Příklad 2

Do reakční nádoby bylo předloženo 250 dílů ricinového oleje a katalysátor, který byl připraven ve zvláštní nádobce tímto způsobem: 1 díl stearanu nikelnatého a 10 dílů n-hexanu bylo zahřáto k varu a za míchání pod dusíkem byly přidány 3 díly bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanu sodného. Reakční nádoba byla evakuována a zahřáta na 120 °C a naplněna vodíkem o přetlaku 0,5 MPa. Po 3,5 hodinách byl získán produkt o bodu tání .81 °C (jodové číslo 4,7).

Příklad 3

Do reakční nádoby byl předložen 1 díl mravenčanu nikelnatého, 5 dílů η-hexanu a za míchání a varu byly přidány 2 díly bis(2-methoxyethoxy)dihydtidohlinitanu sodného. Po 10 minutách bylo přidáno 300 dílů ricinového oleje a reakční nádoba byla evakuována, zahřáta na 120 °C a naplněna vodíkem s přetlakem 1 MPa. Po 5 hodinách byl získán produkt o bodu tání 80 °C (jodové číslo 4,9). ’

Příklad 4

Do reakční nádobky byl předložen 1 díl mléčnanu nikelnatého, 10 dílů n-hexanu a za varu pod argonem bylo přidáno 5 dílů bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanu sodného a 250 dílů ricinového oleje. Směs byla evakuována, naplněna vodíkem a vyhřátá na 110 °C, Po 6 hodinách byl získán produkt o bodu tání 80 °C (jodové číslo 5,2).

'Příklad 5

Do reakční nádobky byl předložen 1 díl stearanu nikelnatého, 10 dílů n-hexanu a po zahřátí k varu byly pod argonem přidány 3 díly bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanu sodného. Po 10 minutách byly přidány 3 díly slunečnicového oleje a n-hexan byl odpařen. Takto připravený katalysátor býl ponechán při teplotě místnosti po dobu 10 dnů. Poté bylo přidáno 250 dílů ricinového oleje a po evakuaci zvýšena teplota na 120 °C a aparatura naplněna vodíkem. Po 3 hodinách byl získán produkt o bodu táni 80 °C a jodového čísla 4,6.

Příklad 6

Do reakční nádoby byl předložen 1 díl mravenčanu nikelnatého, 15 dílů n-hexanu a 3 díly křemeliny. Směs byla zahřáta k varu a přidány 3,5 díly bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlihitanu sodného. Po 10 minutách bylo přidáno 300 dílů ricinového oleje, vše bylo evakuováno, naplněno vodíkem o tlaku 0,3 MPa a zahřáto na 110 °C. Po 5 hodinách byl získán produkt o bodu tání 79 °C a jodovém, číslu 5,0.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob hydrogenace ricinového oleje v přítomnosti niklového katalysátoru vyznačený tím, že se reakce' provádí v přítomnosti katalyticky aktivního systému, připraveného reakcí karboxylátů nikelnatých obecného vzorce (RCOO^Ni, kde R představuje vodík nebo alky.lskupinu o 1 až 17 atomech uhlíku nebo alkenylskupinu o 5 až 17 atomech uhlíku, s bis(2-methoxyethoxy)dihydridohlinitanem sodným, při teplotě 20 až 140 °C a za normálního či zvýšeného tlaku do 2 MPa. ,
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se k hydrogenaci použije katalytický systém připravený v přítomnosti -vhodného nosiče, s výhodou křemeliny.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se hydrogenace provádí s katalytickým systémem převedeným do vhodné pasivační látky, s výhodou rafinovaného slunečnicového oleje, případně hydrogenovaného slunečnicového oleje.