JPH03281697A - 部分的に脱水素した脂肪酸及び脂肪酸誘導体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産呈上皇創亙剪見 本発明は、ゴム、樹脂用をはじめ、医薬品、洗剤、界面
活性剤等の脂質製品の原材料として広範に利用される脂
肪酸及び脂肪酸誘導体を部分的に脱水素反応して成る脂
肪酸及び脂肪酸誘導体及びそれを製造する方法に関する
。

孜歪豹■量 油脂を加水分解して得られる脂肪酸は一般に直鎖状で、
カルボキシル基１個をその端に持ち、総炭素数は偶数で
ある。これらの脂肪酸は大別して飽和酸と不飽和酸に分
類される。

それぞれの脂肪酸は吸着法や蒸留法などによって精製さ
れ、石鹸、界面活性剤、医薬品、化粧品、ワックス類な
ど極めて広い分野に原料として供給されている。例えば
、脂肪酸の１種であるステアリン酸は、天然ゴムや合成
ゴム、化粧品などへまた、バルミチン酸は化粧用クリー
ム、口紅、軟膏基剤などへ用いられている。さらに、脂
肪酸誘導体である低級脂肪酸メチルエステルは香料や溶
剤などに、また、ミリスチン酸のイソプロピルエステル
はクリーム類、髪油などの化粧品に用いられている。

従来、バクテリアや植物による不飽和脂肪酸の生産は、
一般に飽和脂肪酸の生合成に続きその炭素鎖上にある特
定な点で二重結合の挿入によて進行することが知られて
いる。このようなバクテリアなどによる脱飽和（すなわ
ち、脱水素）は、しばしば電子担体とイオンを含む複雑
なミクロゾームの複合オキシダーゼシステムにより引き
起こされ、例えばサツカロミセス・セレビシアによるバ
ルミチン酸からパルミトレイン酸への転換が報告されて
いる〔サイエンス　テクニカル　サーベイスｒｃＩＥＮ
ｓＥ　＆　ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　５ＵＲＶＥＹＳＪ　ｋ
１２）。

ところで、近年、水素貯蔵合金が開発され、形状記憶合
金と共にその応用が注目されてきている。

水素貯蔵合金は、現在、自動車、ヒートポンプ及び室内
の冷暖房等の分野で利用されているが、水素貯蔵合金に
はたとえばＬａＮｉ５　、ＭｇＪｉ等多くの種類があっ
て、合金の水素ガス貯蔵量、排出圧力および排出温度等
の機能は、その構成金属によって異なるため、その利用
にあたっては合金の選択が重要となる。

しかし、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を部分的に脱水素反応
する際に、水素貯蔵合金を利用する技術については従来
全くおこなわれておらず、報告もみられない。

、　が”しよ“と　る１ 本発明は、微生物などによる脱飽和と異なり、水素貯蔵
合金を用いて脂肪酸及び脂肪酸誘導体を部分的に脱水素
反応（脱飽和）させることにより、不飽和度を高くした
（例えば、オレイン酸、リノール酸やそれらの誘導体（
メチルエステルなど）をリノール酸、リルン酸やそれら
の誘導体へ不飽和度を上げた）脂肪酸、脂肪酸誘導体及
びそれらを製造するための方法を提供することを課題と
する。

ｉ　　　″　　るための 本発明の特徴は、予め活性化させたＲ　（Ｙを含む希土
類元素もしくはＣａ元素）およびＮｉを必須元素とした
六方晶のＣａＣｕ５型の結晶構造を有する化合物を主相
として含む水素貯蔵合金を用い、脂肪酸及び脂肪酸誘導
体を部分的に脱水素して成る脂肪酸及び脂肪酸誘導体お
よび上記水素貯蔵合金を用いて脂肪酸及び脂肪酸誘導体
を部分的に脱水素することにより、上記脂肪酸及び脂肪
酸誘導体を製造することにある。

本発明においては、脂肪酸及び脂肪酸誘導体と予め活性
化処理を施した水素貯蔵合金を反応槽に入れ、脱気後１
００°Ｃにおける圧力をＯ〜１０ｋｇ／ｃｄになるよう
に水素を吸蔵させ、必要であれば、アルゴン等の不活性
ガスをＯ〜３　ｋｇ　／　ｃｔｌ封入し、撹拌しながら
脂肪酸及び脂肪酸誘導体を３０〜２００°Ｃ程度の温度
ムこ、１〜９０分保持するか、ジャケント弐により水素
貯蔵合金を冷却しうるようにした棚段式カラムに水素貯
蔵合金を封入し、３０〜２００°Ｃ程度に保持された脂
肪酸及び脂肪酸誘導体を、１〜９０分循環させることに
より脱水素反応を行う。このように部分的に脱水素した
脂肪酸及び脂肪酸誘導体は反応終了後、ただちに冷却し
、回収する。

脂肪酸及び脂肪酸誘導体には、オレイン酸やリノール酸
などの各種脂肪酸、オレイン酸メチルなどの各種脂肪酸
誘導体を例示しうる。

本発明で用いられる水素貯蔵合金は、Ｒ（Ｙを含む希土
類元素もしくはＣａ元素）およびＮｉを必須元素とした
六方晶のＣａＣｕ５型の結晶構造を有する化合物を主相
としており、具体的には、水素貯蔵合金の内に含まれる
ＣａＣｕ５型の結晶相が、５０重量％以上含まれ、残部
は主相以外の金属間化合物、不純物、添加元素などが第
２相もしくは混合相として存在することである。

本発明で用いられる水素貯蔵合金は、大気圧を示す分解
平衡圧力の温度が２００℃以下の範囲で水素を吸蔵する
合金であり、該合金の金属水素化物を使用し反応温度３
０〜２００″Ｃに保持された脂肪酸及び脂肪酸誘導体の
脱水素反応を、部分的に行うものである。

また、本発明で用いられる水素貯蔵合金は、平均粉末粒
径が０．５〜１００　ｌｌｌ０ものが好ましく、該粉末
で部分的な脱水素反応を実施する。因みに、平均粉末粒
径が０．５μ鰯以下のものは、工業的に生産するのが困
難であり、またコスト高になる欠点を有するほか、操業
上で脂肪酸及び脂肪酸誘導体と粉末を分離する工程が複
雑となる問題もある。

一方、粉末粒径が１００μｍ以上の場合は、脂肪酸及び
脂肪酸誘導体と粉末の均一なる混合撹拌が困難であり、
その結果粉末の触媒能が低くなるため脱水素程度の低下
を招くことになる。

本発明は脂肪酸及び脂肪酸誘導体に対する水素貯蔵合金
の割合を５〜８５重量％で部分的に脱水素反応を実施す
る。水素貯蔵合金の割合が５重量％より少ない場合、脱
水素反応に寄与する触媒としての有効面積が不足し、均
一かつ効率的な反応が進まない欠点を有する。一方上記
割合が８５重量％を越える場合は、１回の脱水素反応操
作に対して得られる脂肪酸及び脂肪酸誘導体の量が少な
く、操業上の効率が低いこと、脂肪酸及び脂肪酸誘導体
と粉末の混合液の濃度が高くかつ比重が大となるため、
混合液の撹拌および輸送などの装置面が、複雑となる欠
点を有するようになる。

また、水素貯蔵合金は、触媒能力、耐食性や熱伝導性な
どの向上を意図し表面改質されたメツキ粉末、表面処理
粉末なども本発明に使用可能である。

発」Ｆと九釆 従来、脂肪酸及び脂肪酸誘導体の改質技術として、水素
添加反応、エステル化反応や酸化反応などがあるが、本
発明の方法は脂肪酸及び脂肪酸誘導体が有する二重結合
を飽和させる水素添加反応とはまったく逆の改質方法で
あり、新しい脂肪酸及び脂肪酸誘導体の改質技術として
擢供できる。

また、本発明の方法の部分的脱水素反応は、水素貯蔵合
金を用いているので、従来の水素添加反応やエステル化
反応に必要であった水素や試薬を基本的には使用せずに
済み、製品や作業上の安全性に優れている。

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。

実施例１ 容量が１１のデッドエンド式の反応槽に予め活性化処理
した水素貯蔵合金ＣａＮ１５（平均粉末粒径２３μｍ）
４００ｇを入れ、１００°Ｃにおける圧力をｌ　ｋｇ／
ｃｉｉ１になるように水素を吸着させ、該反応槽に、脱
気、脱水素処理済みのオレイン酸ｓｏｏ　ｇを混入した
。

この混合液を７０°Ｃまで昇温後この温度に保持し、脱
水素反応を行った。７０℃での脱水素反応時間を４０分
、水素雰囲気圧力は−０，３３ｋｇ／Ｃｌ１１で実施し
た。

この後、冷却し速やかに混合液中の水素貯蔵合金粉末と
部分的に脱水素したオレイン酸を濾過、分離した。

この部分的に脱水素したオレイン酸を常法に従い活性白
土を添加し、フィルタープレスにより精製脂肪酸とした
。この方法によりオレイン酸減少率”（オレイン酸から
リノール酸への転換率）５．７％のオレイン酸が約４６
０ｇ得られた。

”オレイン酸減少率％ ＝　（脱水素反応前のオレイン酸含量−反応後のオレイ
ン酸含量）／（脱水素反応前のオレイン酸含量）Ｘ１０
０実施例２ 容量が１！のデ・ンドエンド式の反応槽に予め活性化処
理した水素貯蔵合金ＣａＮ１５（平均粉末粒径２５μｍ
）５００ｇを入れ、１００°Ｃにおける圧力を２ｋｇ／
ｄになるように水素を吸着させ、該反応槽に、脱気脱水
処理済みのオレイン酸メチルエステル５００ｇを混入し
た。

この混合液を９０℃まで昇温後この温度に保持し、脱水
素反応を行った。９０°Ｃでの脱水素反応時間は】８分
、水素雰囲気圧力は０．６５ｋｇ／ｃｄで実施した。

この後、冷却し速やかに混合液中の水素貯蔵合金粉末と
オレイン酸メチルエステルを濾過、分離した。

部分的に脱水素したオレイン酸メチルエステルを常法に
従い活性白土を添加し、フィルタープレスにより精製脂
肪酸誘導体とした。この方法により、オレイン酸減少率
５．０％のオレイン酸メチルエステルが約４６０　ｇ得
られた 実施例３ 容量が１１のデッドエンド式の反応槽にあらかじめ活性
化処理した水素貯蔵合金ＣａＮｉ、（平均粉末粒度２５
μｍ）５００ｇを入れ、該反応槽に、脱気、脱水処理済
みのオレイン酸エチルエステル５００　ｇを混入した。

この混合液を５０℃まで昇温後この温度に保持し、脱水
素反応を行った。５０℃での脱水素反応時間は２０分、
水素雰囲気圧力は−０，４ｋｇ／ｃｄで実施した。

この後、冷却し速やかに混合液中の水素貯蔵合金粉末と
部分的に脱水素したオレイン酸エチルエステルを濾過、
分離した。

この部分的に脱水素した大豆硬化油を常法に従い活性白
土を添加し、フィルタープレスにより精製脂肪酸誘導体
とした。この方法によりオレインＭ減少率２．９％のオ
レイン酸エチルエステルが４６０ｇ得られた。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め活性化させたＲ（Ｙを含む希土類元素もしく
   はＣａ元素）およびＮｉを必須元素とした六方晶のＣａ
   Ｃｕ＿５型の結晶構造を有する化合物を主相として含む
   水素貯蔵合金を用いて、脂肪酸及び脂肪酸誘導体を部分
   的に脱水素して成る脂肪酸及び脂肪酸誘導体。
2. （２）脂肪酸及び脂肪酸誘導体を部分的に脱水素反応に
   付するに際し、予め活性化させたＲ（Ｙを含む希土類元
   素もしくはＣａ元素）およびＮｉを必須元素とした六方
   晶のＣａＣｕ＿５型の結晶構造を有する化合物を主相と
   して含む水素貯蔵合金を用い、脂肪酸及び脂肪酸誘導体
   を部分的に脱水素することを特徴とする部分的に脱水素
   した脂肪酸及び脂肪酸誘導体の製造法。
3. （３）水素貯蔵合金の平均粉末粒径が０．５〜１００μ
   ｍである、予め活性化させた水素貯蔵合金を用いて脂肪
   酸及び脂肪酸誘導体を部分的に脱水素反応する請求項（
   ２）に記載の製造法。
4. （４）水素貯蔵合金の割合を脂肪酸及び脂肪酸誘導体に
   対して５〜８５重量％の割合で用いる請求項（２）及び
   （３）のいずれかに記載の製造法。