JPS6035099A - 短鎖脂肪族アルコールの脂肪酸エステルの製法 - Google Patents
短鎖脂肪族アルコールの脂肪酸エステルの製法Info
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- JPS6035099A JPS6035099A JP59112195A JP11219584A JPS6035099A JP S6035099 A JPS6035099 A JP S6035099A JP 59112195 A JP59112195 A JP 59112195A JP 11219584 A JP11219584 A JP 11219584A JP S6035099 A JPS6035099 A JP S6035099A
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- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
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- Fats And Perfumes (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
3一
本発明は、短鎖脂肪族アルコールの脂肪酸エステルの製
法に関する。
法に関する。
短鎖脂肪族アルコールの脂肪酸エステル、特に炭素数4
までのアルコールとのエステル、就中、脂肪酸メチルエ
ステルはがなりの商業的重要性を有する。例えば、−に
記物質は脂肪族アルコール製造用の重要な出発物質であ
り、他の油脂化学製品、例えば石鹸、界面活性剤、アル
カフールアミドなどの製造のためにも用いられる。
までのアルコールとのエステル、就中、脂肪酸メチルエ
ステルはがなりの商業的重要性を有する。例えば、−に
記物質は脂肪族アルコール製造用の重要な出発物質であ
り、他の油脂化学製品、例えば石鹸、界面活性剤、アル
カフールアミドなどの製造のためにも用いられる。
[従来技術]
工業的規模において、低級アルコールの脂肪酸エステル
は、既知のごとく脂肪酸トリグリセリドである相当する
天然油脂のアルフリシスによって主に製造されている。
は、既知のごとく脂肪酸トリグリセリドである相当する
天然油脂のアルフリシスによって主に製造されている。
しが腰植物性および/または動物性油脂はがなりの量の
未反応脂肪酸を大抵含有し、この未反応脂肪酸含量は物
質源およびその経歴に依存して広い範囲にわたって変化
する。
未反応脂肪酸を大抵含有し、この未反応脂肪酸含量は物
質源およびその経歴に依存して広い範囲にわたって変化
する。
未反応脂肪酸含量は大抵3重量%より多い。市販されて
いるIIココナツ油の酸価は通常10〜20を越えない
。他の(1へ物油、特に良質植物油の酸価4− は10より低く、低品質植物油の酸価は例えば20〜2
5である。市販牛脂はその酸価に応じて評価されかつ扱
われ、約30〜40までおよびある場合それ以トの酸価
に相当するその品質に依存した未反応脂肪酸含量1〜2
0重景%を一般に有する。
いるIIココナツ油の酸価は通常10〜20を越えない
。他の(1へ物油、特に良質植物油の酸価4− は10より低く、低品質植物油の酸価は例えば20〜2
5である。市販牛脂はその酸価に応じて評価されかつ扱
われ、約30〜40までおよびある場合それ以トの酸価
に相当するその品質に依存した未反応脂肪酸含量1〜2
0重景%を一般に有する。
エステル交換に用いられるトリグリセリドの酸価はエス
テル交換反応の条件および可能性に非常に関係がある。
テル交換反応の条件および可能性に非常に関係がある。
よって、油脂のフルコリシスによる工業的規模での脂肪
酸エステルの製造は種々の方法で実施されてよい。
酸エステルの製造は種々の方法で実施されてよい。
アルカリ触媒の存在下、中性脂肪は30〜70°Cの低
温で化学量論的必要量の50〜100%過剰のアルコー
ルによって相当アルキルエステルへ平滑に転化する。し
かし、この場合、約1およびそれ以下であるトリグリセ
リドの酸化(A No、)に相当して、未反応脂肪酸含
量が0.5重量%よ1)低い油脂だけを平滑に反応させ
ることが可能である。
温で化学量論的必要量の50〜100%過剰のアルコー
ルによって相当アルキルエステルへ平滑に転化する。し
かし、この場合、約1およびそれ以下であるトリグリセ
リドの酸化(A No、)に相当して、未反応脂肪酸含
量が0.5重量%よ1)低い油脂だけを平滑に反応させ
ることが可能である。
工業的に用いられているB radsl+aw法は、例
えば、連続的イf鹸製造の第1段階として利用され、酸
価が1.5より高くあってはならない脂肪酸のメチルア
ルコールとのアルカリ触媒を用いるエステル交換に基づ
く(例えば、LJ I1mann+ Enzyklo1
+adie(1(! tecl+n1scl+en C
hemie+第3版!第7巻t525頁以下;第4版、
第11巻、490頁以下参照。)。
えば、連続的イf鹸製造の第1段階として利用され、酸
価が1.5より高くあってはならない脂肪酸のメチルア
ルコールとのアルカリ触媒を用いるエステル交換に基づ
く(例えば、LJ I1mann+ Enzyklo1
+adie(1(! tecl+n1scl+en C
hemie+第3版!第7巻t525頁以下;第4版、
第11巻、490頁以下参照。)。
他の工業的方法(U I I+nann、同書、第4版
、第11巻、432頁参照。)を用いると、より高い酸
価の油脂を交換エステル化するのが可能になる。
、第11巻、432頁参照。)を用いると、より高い酸
価の油脂を交換エステル化するのが可能になる。
しかし、この方法において、脂肪酸メチルエステルの製
造は、アルカリまたは亜鉛触媒の存在下、240°C1
加圧下(約100バール)で大過剰のメタノール(7〜
8倍モル過剰)とともに実施される。
造は、アルカリまたは亜鉛触媒の存在下、240°C1
加圧下(約100バール)で大過剰のメタノール(7〜
8倍モル過剰)とともに実施される。
市販天然油脂のかなりの未反応脂肪酸含量のため、加圧
しないエステル交換(これは少量のメタノール需要およ
び低温のためエネルギーに関して有利であり、加圧容器
の使用を要しない。)には、例えば、未反応脂肪酸の相
当アルキルまたはグリセロールエステルへの予備的転化
による酸価減少が必要である。
しないエステル交換(これは少量のメタノール需要およ
び低温のためエネルギーに関して有利であり、加圧容器
の使用を要しない。)には、例えば、未反応脂肪酸の相
当アルキルまたはグリセロールエステルへの予備的転化
による酸価減少が必要である。
tJ 11mann、同書、第4版、第11巻、432
真によれば、この予備的エステル化反応はアルカリ触媒
の存在下、240℃/20バールで実施されてよい。こ
の場合にも、メタノールおよび他の短鎖アルコールとの
予備的エステル化のため、高価な加圧容器が用いられる
。
真によれば、この予備的エステル化反応はアルカリ触媒
の存在下、240℃/20バールで実施されてよい。こ
の場合にも、メタノールおよび他の短鎖アルコールとの
予備的エステル化のため、高価な加圧容器が用いられる
。
[発明の目的]
本発明の目的は、かなりの量の未反応脂肪酸を含有する
トリグリセリド出発物質から低級−価アルコールの脂肪
酸エステルを製造するのを容易にすることにある。未反
応脂肪酸の予備的エステル化と次のエステル交換との複
合反応を行う際、かなり低温で、かなり高圧用に設計さ
れた反応器を用いずに、両段階を実施することを目的と
している。加えて、例えばある圧力下でエステル交換が
実施される場合、仕上げおよび精製段階の必要性以上に
かなりのコスト要因になる大過剰のアルコールを減少さ
せることも目的である。よって、本発明の目的は、天然
、特に植物性および/または動物性油脂をベースとする
種類の出発物質から低エネルギーおよび低価格で低級ア
ルコールの脂肪酸エステルを製造することを可能にする
ことにある。
トリグリセリド出発物質から低級−価アルコールの脂肪
酸エステルを製造するのを容易にすることにある。未反
応脂肪酸の予備的エステル化と次のエステル交換との複
合反応を行う際、かなり低温で、かなり高圧用に設計さ
れた反応器を用いずに、両段階を実施することを目的と
している。加えて、例えばある圧力下でエステル交換が
実施される場合、仕上げおよび精製段階の必要性以上に
かなりのコスト要因になる大過剰のアルコールを減少さ
せることも目的である。よって、本発明の目的は、天然
、特に植物性および/または動物性油脂をベースとする
種類の出発物質から低エネルギーおよび低価格で低級ア
ルコールの脂肪酸エステルを製造することを可能にする
ことにある。
1発明の構成1
本発明は、未反応の脂肪酸を含有する天然油脂(油相)
の相当−価アルコールとの触媒エステル交換による短鎖
脂肪族アルコールの脂肪酸エステルの製法であり、12
0℃より高くない温度、5バールより高くない圧力で、
油相と実質的に相溶しない液状連行剤およびエステル化
酸性触媒の存在下、油相とモノアルコールとを予備的に
エステル化し、次いで酸性触媒および反応水を含む連行
剤相と処理された油相との相分離によって反応生成物を
分離し、触媒を含む連行剤を少なくとも部分的に乾燥し
た後、予備的エステル化段階へ戻しながら、油層をエス
テル交換することを含んで成る製法を提供する。
の相当−価アルコールとの触媒エステル交換による短鎖
脂肪族アルコールの脂肪酸エステルの製法であり、12
0℃より高くない温度、5バールより高くない圧力で、
油相と実質的に相溶しない液状連行剤およびエステル化
酸性触媒の存在下、油相とモノアルコールとを予備的に
エステル化し、次いで酸性触媒および反応水を含む連行
剤相と処理された油相との相分離によって反応生成物を
分離し、触媒を含む連行剤を少なくとも部分的に乾燥し
た後、予備的エステル化段階へ戻しながら、油層をエス
テル交換することを含んで成る製法を提供する。
従って、本発明の製造は次の4つの段階から成7−
る。
1、酸触媒の存在下、出発物質である未反応脂肪酸が相
当アルキルエステルへ大部分選択的に転化するような条
件下の短鎖モノアルコールとトリグリセリド含有未反応
脂肪酸の反応。反応は、反応条件下で液状でありトリグ
リセリド原料物質と実質的に相溶しない連行剤の存在下
で実施される。
当アルキルエステルへ大部分選択的に転化するような条
件下の短鎖モノアルコールとトリグリセリド含有未反応
脂肪酸の反応。反応は、反応条件下で液状でありトリグ
リセリド原料物質と実質的に相溶しない連行剤の存在下
で実施される。
この予備的エステル化段階において、以下に更に詳しく
説明する温和な条件下、トリグリセリドの酸価を1また
はそれ以下程度に困難なく減少させることは可能である
。
説明する温和な条件下、トリグリセリドの酸価を1また
はそれ以下程度に困難なく減少させることは可能である
。
2、用いられる実質的に全ての触媒、エステル化反応時
に生成する実質的に全ての反応水、および反応混合物に
存在する4価アルコールの未反応部分をも含有する連行
剤相の2相反応混合物からの分離。
に生成する実質的に全ての反応水、および反応混合物に
存在する4価アルコールの未反応部分をも含有する連行
剤相の2相反応混合物からの分離。
3、好ましくは蒸留による反応水、ならびに好ましくは
アルコールの連行剤相からの除去、および予備的エステ
ル化段階(段階1)への触媒含有連行剤相の再使用。
アルコールの連行剤相からの除去、および予備的エステ
ル化段階(段階1)への触媒含有連行剤相の再使用。
8−
4、エネルギーおよびコストの効率的条件下、既知方法
による未反応脂肪酸低含量のトリグリセリドの4価アル
コールとの次のエステル交換;エステル交換反応は特に
塩基性触媒の存在下実施されてよい。
による未反応脂肪酸低含量のトリグリセリドの4価アル
コールとの次のエステル交換;エステル交換反応は特に
塩基性触媒の存在下実施されてよい。
天然植物性および/または動物性油脂の酸価は広い範囲
で変化してよい。標準的市販粗ココナツ油の酸価は通常
10〜20より高くない。他の植物性油の酸価は、品質
が良い場合10より少なく、品質が悪い場合例えば20
〜25である。市販牛脂は、その酸価に応じて評価され
かつ扱われ、約30〜40までおよびある場合それ以上
の酸価に相当するその品質に依存する未反応脂肪酸含量
1〜20重量%を一般に有する。よって、酸価60まで
またはそれ以上の出発物質を本発明の製造において用い
てよい。
で変化してよい。標準的市販粗ココナツ油の酸価は通常
10〜20より高くない。他の植物性油の酸価は、品質
が良い場合10より少なく、品質が悪い場合例えば20
〜25である。市販牛脂は、その酸価に応じて評価され
かつ扱われ、約30〜40までおよびある場合それ以上
の酸価に相当するその品質に依存する未反応脂肪酸含量
1〜20重量%を一般に有する。よって、酸価60まで
またはそれ以上の出発物質を本発明の製造において用い
てよい。
本発明の製法の第1段階は、酸性触媒によって加速され
た反応速度下、トリグリセリドに存在する未反応脂肪酸
の短鎖−価アルコールとのエステル化を含んで成る。好
ましい4価アルコールは、C1〜C1−価アルコール、
特にメタノールである。
た反応速度下、トリグリセリドに存在する未反応脂肪酸
の短鎖−価アルコールとのエステル化を含んで成る。好
ましい4価アルコールは、C1〜C1−価アルコール、
特にメタノールである。
この予備的エステル化段階は、次のエステル交換段階で
用いられるのと同じ4価アルコールで実施されるのが最
も好ましい。本発明によれば、この予備的エステル化段
階は、製造条件下で液状であり油相と実質的に相溶しな
い連行剤の存在下で実施される。トリグリセリドの4価
アルコールとのエステル交換が最小限度にだけ行われる
ように、エステル化反応はがなり温和な条件下で実施さ
れる。予備的エステル化段階は、例えば40〜120°
Cの温度、好ましくは50〜100℃の温度、無加圧下
または5バールを越えない非常に少ない加圧下で実施さ
れる。よって、加圧容器を用いる必要がない。
用いられるのと同じ4価アルコールで実施されるのが最
も好ましい。本発明によれば、この予備的エステル化段
階は、製造条件下で液状であり油相と実質的に相溶しな
い連行剤の存在下で実施される。トリグリセリドの4価
アルコールとのエステル交換が最小限度にだけ行われる
ように、エステル化反応はがなり温和な条件下で実施さ
れる。予備的エステル化段階は、例えば40〜120°
Cの温度、好ましくは50〜100℃の温度、無加圧下
または5バールを越えない非常に少ない加圧下で実施さ
れる。よって、加圧容器を用いる必要がない。
適切な連行剤は特に、50℃で好ましくは室温でさえ液
状である十分に高沸点の多価アルコールおよび/または
そのエーテルまたは部分エーテルである。よって、適切
な液状連行剤は、例えばエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコーノ呟グリコールエ
ーテル、例えばテロピルグリコール、またはジグリコー
ルエーテル、例えばエチレングリコールである。しが腰
最も適切な液状連行剤はグリセロールである。グリセロ
ールはどのような場合にも次のエステル交換段階で除去
される。製造の第1段階の連行剤としてグリセロールを
選択することによって製造が明確に簡易化される。
状である十分に高沸点の多価アルコールおよび/または
そのエーテルまたは部分エーテルである。よって、適切
な液状連行剤は、例えばエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコーノ呟グリコールエ
ーテル、例えばテロピルグリコール、またはジグリコー
ルエーテル、例えばエチレングリコールである。しが腰
最も適切な液状連行剤はグリセロールである。グリセロ
ールはどのような場合にも次のエステル交換段階で除去
される。製造の第1段階の連行剤としてグリセロールを
選択することによって製造が明確に簡易化される。
連行剤は第1段階(予備的エステル化)での酸性触媒の
液状キャリヤーとして特に役立つ。原則として、あらゆ
る不揮発性エステル化酸性触媒、即も例えばルイス酸、
実質的に不揮発性の無機酸および/またはその酸性部分
エステル、ヘテロポリ酸などを用いることが可能である
。1つの特に適切な種類の酸性触媒は、例えば一般式R
S O,H(ここでRはアルキル、アリール、アルキル
アリール基である。)で示される有機スルホン酸である
。適切なスルホン酸の例は、メタンスルホン酸、トルエ
ンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸またはアルキルベ
ンゼンスルホン酸である。例えば硫酸またはそのハーフ
ェステルが、実質的に不揮発−11= 性の無機酸として用いられてよい。適切なヘテロポリ酸
は、例えばリンタングステン酸またはリンモリブデン酸
である。
液状キャリヤーとして特に役立つ。原則として、あらゆ
る不揮発性エステル化酸性触媒、即も例えばルイス酸、
実質的に不揮発性の無機酸および/またはその酸性部分
エステル、ヘテロポリ酸などを用いることが可能である
。1つの特に適切な種類の酸性触媒は、例えば一般式R
S O,H(ここでRはアルキル、アリール、アルキル
アリール基である。)で示される有機スルホン酸である
。適切なスルホン酸の例は、メタンスルホン酸、トルエ
ンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸またはアルキルベ
ンゼンスルホン酸である。例えば硫酸またはそのハーフ
ェステルが、実質的に不揮発−11= 性の無機酸として用いられてよい。適切なヘテロポリ酸
は、例えばリンタングステン酸またはリンモリブデン酸
である。
未反応脂肪酸の4価アルコールとの反応は予備的エステ
ル化段階のため本発明に従って選択された条件下での最
も速い反応であるので、トリグリセリドの4価アルコー
ルとのエステル交換だけでなく、連行剤として用いられ
るグリセロールと未反応脂肪酸の反応も無視できる程度
にしか生じなり1゜ 予備的エステル化段階時に加えられるグリセロールまた
は他の上記連行剤は本発明の製法において非常に大切な
機能を果たす。選択された反応条件下、グリセロールは
最小程度にだけトリグリセリドに溶解する。一方、エス
テル化酸性触媒およびエステル化反応時に生成する反応
水は、トリグリセリドよりグリセロールへたいへん多量
に溶解する。このことは、エステル化反応完了時に実質
上全ての使用されるエステル化触媒および生成する反応
水がグリセロール相に含有されていること12− を示す。よって、酸性触媒および反応水は油相に実質上
存在しない。この両者は、アルカリ触媒による次のエス
テル交換反応において悪影響を与える。
ル化段階のため本発明に従って選択された条件下での最
も速い反応であるので、トリグリセリドの4価アルコー
ルとのエステル交換だけでなく、連行剤として用いられ
るグリセロールと未反応脂肪酸の反応も無視できる程度
にしか生じなり1゜ 予備的エステル化段階時に加えられるグリセロールまた
は他の上記連行剤は本発明の製法において非常に大切な
機能を果たす。選択された反応条件下、グリセロールは
最小程度にだけトリグリセリドに溶解する。一方、エス
テル化酸性触媒およびエステル化反応時に生成する反応
水は、トリグリセリドよりグリセロールへたいへん多量
に溶解する。このことは、エステル化反応完了時に実質
上全ての使用されるエステル化触媒および生成する反応
水がグリセロール相に含有されていること12− を示す。よって、酸性触媒および反応水は油相に実質上
存在しない。この両者は、アルカリ触媒による次のエス
テル交換反応において悪影響を与える。
次いで製造の第1段階から触媒含有グリセロール相を除
去する。簡単な蒸留によって触媒含有グリセロール相か
ら反応水、および所望なら過剰のアルコールを除くこと
ができるので、触媒含有グリセロール相は予備的エステ
ル化段階で再使用できる。よって、グリセロール(また
は、より適切には油相と相溶しない連行剤)は、使用さ
れる触媒の液状キャリヤーとして効果的に役立ち、製造
の第1段階において生成する反応水を油層から除去する
。
去する。簡単な蒸留によって触媒含有グリセロール相か
ら反応水、および所望なら過剰のアルコールを除くこと
ができるので、触媒含有グリセロール相は予備的エステ
ル化段階で再使用できる。よって、グリセロール(また
は、より適切には油相と相溶しない連行剤)は、使用さ
れる触媒の液状キャリヤーとして効果的に役立ち、製造
の第1段階において生成する反応水を油層から除去する
。
製造の第1段階の上記温和な条件下、使用かつ再使用さ
れる連行剤、特にグリセロールの量は実質的に一定のま
まである。未反応脂肪酸とのそれの反応がまだ行われで
いないからである。
れる連行剤、特にグリセロールの量は実質的に一定のま
まである。未反応脂肪酸とのそれの反応がまだ行われで
いないからである。
予備的エステル化段階においで用いられる酸性触媒の川
は、エステル化反応速度へ影響をある程度与える。本発
明によれば、触媒は実質的に定量的に回収され、困難な
く再使用されるので、コストを理由として触媒量を限定
する必要はない。一般に、触媒は、使用される油相に対
して0.5〜5.0重量%の量で用いられる。しかし、
触媒は、もっとも多い量またはもっとも少ない量で用い
られてよい。
は、エステル化反応速度へ影響をある程度与える。本発
明によれば、触媒は実質的に定量的に回収され、困難な
く再使用されるので、コストを理由として触媒量を限定
する必要はない。一般に、触媒は、使用される油相に対
して0.5〜5.0重量%の量で用いられる。しかし、
触媒は、もっとも多い量またはもっとも少ない量で用い
られてよい。
連行剤が用いられる量もコストに影響しない。
連行剤が実質的に定量的に回収され、再使用されるから
である。しかし、以下のことは重要である:予備的エス
テル化段階完了時に油相と連行剤相との密度差が満足で
きる相分離に十分であるように、予備的エステル化段階
において、連行剤、即ち例えばグリセロールが用いられ
る量は、−価アルコールが用いられる量とともに調整さ
れるべきである。油相に特有な密度値は、例えば0.8
8である。メタノールの密度は0.79、グリセロール
の密度は1.25である。メタ7−ルおよびグリセロー
ルは均一に相溶する。反応水および酸性触媒はこの相に
付加的に相溶する。よって、一般に、予備的エステル化
段階からの2相反応生成物は、十相として油相、下相と
して連行剤相を有する。
である。しかし、以下のことは重要である:予備的エス
テル化段階完了時に油相と連行剤相との密度差が満足で
きる相分離に十分であるように、予備的エステル化段階
において、連行剤、即ち例えばグリセロールが用いられ
る量は、−価アルコールが用いられる量とともに調整さ
れるべきである。油相に特有な密度値は、例えば0.8
8である。メタノールの密度は0.79、グリセロール
の密度は1.25である。メタ7−ルおよびグリセロー
ルは均一に相溶する。反応水および酸性触媒はこの相に
付加的に相溶する。よって、一般に、予備的エステル化
段階からの2相反応生成物は、十相として油相、下相と
して連行剤相を有する。
要すれば、予備的エステル化段階完了時の相分離を促進
するため、−価アルコールと連行剤の最も好ましい混合
比を簡単な予備的試験によって測定できる。次の混合比
を用いるのが好ましい。油相100体積部に対して、液
状連行剤は通常、5〜50体積部、特に5〜25体積部
の量で用い、同時に4価アルコールは10〜500〜5
0体積しくは15〜305〜30体積用いる。
するため、−価アルコールと連行剤の最も好ましい混合
比を簡単な予備的試験によって測定できる。次の混合比
を用いるのが好ましい。油相100体積部に対して、液
状連行剤は通常、5〜50体積部、特に5〜25体積部
の量で用い、同時に4価アルコールは10〜500〜5
0体積しくは15〜305〜30体積用いる。
−価アルコールの使用量は、製造の第1段階において未
反応脂肪酸のエステル化の速度および完了に有益な効果
を有する。しかし、トリグリセリドへの4価アルコール
の溶解性は限定され、所定反応温度において一定である
。にもがかわらず、未反応脂肪酸は4価アルコール量の
増加によってより速くより完全にエステル化され得るこ
とがわかっている。しかし、すでに指摘したように、予
備的エステル化段階において4価アルコール量の−1−
限を設定することはコストを理由として当然で15− ある。過剰のアルコールの再生にはがなりのコストを必
要とするからである。
反応脂肪酸のエステル化の速度および完了に有益な効果
を有する。しかし、トリグリセリドへの4価アルコール
の溶解性は限定され、所定反応温度において一定である
。にもがかわらず、未反応脂肪酸は4価アルコール量の
増加によってより速くより完全にエステル化され得るこ
とがわかっている。しかし、すでに指摘したように、予
備的エステル化段階において4価アルコール量の−1−
限を設定することはコストを理由として当然で15− ある。過剰のアルコールの再生にはがなりのコストを必
要とするからである。
予備的エステル化段階は、バッチでまたは連続的にさえ
実施されてよい。連続的に実施される場合、出発物質、
即ち、例えばメタノール、グリセロールおよび油相は並
流および向流で流されてよい。向流を用いる場合、−価
アルコールと液状連行剤の混合物は油相と向流で流され
るのが最も好ましい。
実施されてよい。連続的に実施される場合、出発物質、
即ち、例えばメタノール、グリセロールおよび油相は並
流および向流で流されてよい。向流を用いる場合、−価
アルコールと液状連行剤の混合物は油相と向流で流され
るのが最も好ましい。
予備的エステル化段階の次の反応生成物の相分離は、2
相間の密度差のため、容易に実施される。通常、簡単な
沈降容器が相分離のため用いられる。
相間の密度差のため、容易に実施される。通常、簡単な
沈降容器が相分離のため用いられる。
連行剤相からの反応水、および要すれば過剰のアルコー
ルの除去は既知の方法で実施される。最後に、アルカリ
触媒存在下におけるアルカリ性にされエステル化された
油のエステル交換も既知の方法(前記従来技術文献参照
。)で実施される。
ルの除去は既知の方法で実施される。最後に、アルカリ
触媒存在下におけるアルカリ性にされエステル化された
油のエステル交換も既知の方法(前記従来技術文献参照
。)で実施される。
[実施例1
以下に本発明のいくつかの態様を示し、本発明16−
を更に詳しく説明する。
実施例1
酸価12のココナツ油200乏(174kg)、メタノ
ール50e1グリセロール20!および11−トルエン
スルホン酸1.6kgを40J撹拌器付容器中で撹拌下
30分間還流した。次いで反応混合物を5()〜60°
Cである時間放置し、油相とグリセロール相とにきれい
に分離させた。
ール50e1グリセロール20!および11−トルエン
スルホン酸1.6kgを40J撹拌器付容器中で撹拌下
30分間還流した。次いで反応混合物を5()〜60°
Cである時間放置し、油相とグリセロール相とにきれい
に分離させた。
分離された油相(195kg)は、メタノールを10.
2重量%含有し、酸価0.8を有した。油相の硫黄含量
(261+pn+)から(用いたココナツ油の硫黄含量
(12ppm)を計算に入れて)、用いたp−)ルエン
スルホン酸の99重量%以上がグリセロール相に存在す
ることが計算できた。
2重量%含有し、酸価0.8を有した。油相の硫黄含量
(261+pn+)から(用いたココナツ油の硫黄含量
(12ppm)を計算に入れて)、用いたp−)ルエン
スルホン酸の99重量%以上がグリセロール相に存在す
ることが計算できた。
分離されたグリセロール相(45kg)は、メタノール
45重酸%に加えて、水1.3重量%(0,58kg)
を含有した。この水は、酸価が12から0゜8へ減少す
るエステル化によって生成する反応水の92ffii%
に相当した。蒸留によってグリセロール相がらメタノー
ルおよび水を除くと、水を2゜8重量%含有するメタノ
ール20kgが蒸留物として得られた。グリセロール相
の蒸留残渣(25kg)の酸価は、用いたρ−トルエン
スルホン酸の99重量%に相当する20.6であった。
45重酸%に加えて、水1.3重量%(0,58kg)
を含有した。この水は、酸価が12から0゜8へ減少す
るエステル化によって生成する反応水の92ffii%
に相当した。蒸留によってグリセロール相がらメタノー
ルおよび水を除くと、水を2゜8重量%含有するメタノ
ール20kgが蒸留物として得られた。グリセロール相
の蒸留残渣(25kg)の酸価は、用いたρ−トルエン
スルホン酸の99重量%に相当する20.6であった。
油相の相当メチルエステルへのエステル交換を、ナトリ
ウムメチラート0.35kg(30%メタノール溶液の
形で)およびメタノール20 、fJの存在下60〜6
5°Cで実施した。2相反応混合物(メチルエステル相
およびグリセロール相)が生成した。上相(メチルエス
テル相)を水で実質的に洗った。メタノールおよびグリ
セクールの残留していない粗メチルエステルにおいて、
結合グリセロール含量によって転化率を決定した。粗メ
チルエステルの転化率は97%であった。
ウムメチラート0.35kg(30%メタノール溶液の
形で)およびメタノール20 、fJの存在下60〜6
5°Cで実施した。2相反応混合物(メチルエステル相
およびグリセロール相)が生成した。上相(メチルエス
テル相)を水で実質的に洗った。メタノールおよびグリ
セクールの残留していない粗メチルエステルにおいて、
結合グリセロール含量によって転化率を決定した。粗メ
チルエステルの転化率は97%であった。
実施例2
実施例1の予備的エステル化段階において得られたグリ
セロール相の蒸留残渣を、撹拌還流下、更にグリセロー
ルおよび触媒を添加せずにココナツ油(酸価12)20
0eおよびメタノール40芝と反応させた。得られた油
相の酸価は0.7、硫黄含量は28 pp+nであった
。
セロール相の蒸留残渣を、撹拌還流下、更にグリセロー
ルおよび触媒を添加せずにココナツ油(酸価12)20
0eおよびメタノール40芝と反応させた。得られた油
相の酸価は0.7、硫黄含量は28 pp+nであった
。
実施例1と同様にグリセロール相を処理した。
グリセロール相の残渣(酸価20.2)は、更にグリセ
ロールおJ:び触媒を添加せずに9回繰り返して使用で
外、首尾よく反応した。予備的エステル化反応にす;い
て繰り返して使用したr+−)ルエンスルホン酸の活性
はまだ高かった。グリセロール相から実質的に定量的に
r+−)ルエンスルホン酸を回収した。
ロールおJ:び触媒を添加せずに9回繰り返して使用で
外、首尾よく反応した。予備的エステル化反応にす;い
て繰り返して使用したr+−)ルエンスルホン酸の活性
はまだ高かった。グリセロール相から実質的に定量的に
r+−)ルエンスルホン酸を回収した。
実施例3
実施例1の方法に従って、メタンスルホン酸0゜8に、
の存在下、ココナツ油(酸価1.4)200乏、メタ7
−ル50之およびグリセロール20!を3()分間反応
させた。この予備的エステル化段階で得られた油相の酸
価は0.5であった。酸分析によって、用いjユメタン
スルホン酸の99重i%以上が、得られたグリセロール
相に存在することがわかった。
の存在下、ココナツ油(酸価1.4)200乏、メタ7
−ル50之およびグリセロール20!を3()分間反応
させた。この予備的エステル化段階で得られた油相の酸
価は0.5であった。酸分析によって、用いjユメタン
スルホン酸の99重i%以上が、得られたグリセロール
相に存在することがわかった。
実施例4
a) p )ルエンスルホン酸(実施例1参照)に−1
リー 代えてC,o−C,2アルキルベンゼンスルホン酸を用
いると、得られた油相の酸価、触媒の回収、反応水の除
去および転化率に関して、p−)ルエンスルホン酸を用
いて実施した場合と実質的に同じ結果を得た。
リー 代えてC,o−C,2アルキルベンゼンスルホン酸を用
いると、得られた油相の酸価、触媒の回収、反応水の除
去および転化率に関して、p−)ルエンスルホン酸を用
いて実施した場合と実質的に同じ結果を得た。
1]) 牛脂油を出発物質として用いる以外は実施例1
と同様の方法をくり返した場合にも、全く同等の結果を
得た。
と同様の方法をくり返した場合にも、全く同等の結果を
得た。
実施例5
実施例1と同様に、酸価14.5のパーム油に予備的エ
ステル化を実施した。パーム油200兇に対してメタノ
ール40!、グリセロール20!およびp−トルエンス
ルホン酸1 、6 kgを使用した。
ステル化を実施した。パーム油200兇に対してメタノ
ール40!、グリセロール20!およびp−トルエンス
ルホン酸1 、6 kgを使用した。
次いでグリセロール相を分離し、ナトリウムメチラート
0.35kgおよびメタノール15.8kgの存在下、
65℃で油相(酸価0.7)をエステル交換した。実施
例1と同様の処理をした粗メチルエステルは結合グリセ
ロールを0.4重量%含有した。
0.35kgおよびメタノール15.8kgの存在下、
65℃で油相(酸価0.7)をエステル交換した。実施
例1と同様の処理をした粗メチルエステルは結合グリセ
ロールを0.4重量%含有した。
得られたトリグリセリドの転化率は96%であった。
20一
実施例6
実施例1と同様に、酸価14のココナツ油に予備的エス
テル化を実施した。ココナツ油200iに対して、メタ
7−ル50Cp−)ルエンスルホン酸4 、6 k、、
およびグリセロールに代えてエチレングリコール25p
、を使用した。エステル化および次のエステル交換段階
の両方をナトリウムメチラート触媒の存在下で実施した
。得られた転化率は、実施例1で得られた転化率と実質
的に同等であった。
テル化を実施した。ココナツ油200iに対して、メタ
7−ル50Cp−)ルエンスルホン酸4 、6 k、、
およびグリセロールに代えてエチレングリコール25p
、を使用した。エステル化および次のエステル交換段階
の両方をナトリウムメチラート触媒の存在下で実施した
。得られた転化率は、実施例1で得られた転化率と実質
的に同等であった。
実施例7
実施例1と同様に、酸価14のココナツ油にエタノール
との予備的エステル化を実施した。ココナツ油2 (l
OMに対して、エタノール4J、p−トルエンスルホ
ン酸1 、6 kg、およびグリセロールに代えて平均
分子量600のポリエチレングリコール209を使用し
た。80℃で30分間混合物を加熱した。グリコール相
の分離後に得られたココナツ油の酸価は0.9であった
。次いで、ココナツ油礒に対して0.2重量%のKOH
の存右下、80℃でココナツ油にエタノールとのエステ
ル交換を実施し、ココナツ油脂肪酸エチルエステルを生
成した。粗エチルエステルは、結合グリコールを0.7
重量%含有した。
との予備的エステル化を実施した。ココナツ油2 (l
OMに対して、エタノール4J、p−トルエンスルホ
ン酸1 、6 kg、およびグリセロールに代えて平均
分子量600のポリエチレングリコール209を使用し
た。80℃で30分間混合物を加熱した。グリコール相
の分離後に得られたココナツ油の酸価は0.9であった
。次いで、ココナツ油礒に対して0.2重量%のKOH
の存右下、80℃でココナツ油にエタノールとのエステ
ル交換を実施し、ココナツ油脂肪酸エチルエステルを生
成した。粗エチルエステルは、結合グリコールを0.7
重量%含有した。
実施例8
p−)ルエンスルホンW10.2kgの存在下、120
℃で撹拌しながらココナツ油20!をブタノール4eお
よびグリセロール2之と初めに反応させて、ココナツ油
のフッナラ油脂肪酸ブチルエステルへの転化を実施した
。80〜90℃に冷却後、グリセロール相を分離した。
℃で撹拌しながらココナツ油20!をブタノール4eお
よびグリセロール2之と初めに反応させて、ココナツ油
のフッナラ油脂肪酸ブチルエステルへの転化を実施した
。80〜90℃に冷却後、グリセロール相を分離した。
油脂の酸化は0.8であった。次いで水酸カリウム触媒
の存在下、ブタノールとのエステル交換を行い、相当コ
コナツ油脂肪酸エステルを生成した。転化率は約95%
であった。
の存在下、ブタノールとのエステル交換を行い、相当コ
コナツ油脂肪酸エステルを生成した。転化率は約95%
であった。
実施例9
酸価16のココナツ油にメタノールとの予備的エステル
化を実施した。密閉型撹拌器付容器でp−トルエンスル
ホン酸160gの存在下、温度1oo’c、少し加圧状
態(約2バール)でココナツ油20C1メタノール4e
および平均分子量300のポリエチレングリコール1
、8 kgを反応させた。
化を実施した。密閉型撹拌器付容器でp−トルエンスル
ホン酸160gの存在下、温度1oo’c、少し加圧状
態(約2バール)でココナツ油20C1メタノール4e
および平均分子量300のポリエチレングリコール1
、8 kgを反応させた。
15分間の反応後、ココナツ油の酸価は0.5であった
。6()℃に冷却後、ポリエチレングリコール相を除い
た。ナトリウムメチラー)0.2重量%の存在下65℃
で、酸性化されていないココナツ油にメタノールとのエ
ステル交換を実施した。
。6()℃に冷却後、ポリエチレングリコール相を除い
た。ナトリウムメチラー)0.2重量%の存在下65℃
で、酸性化されていないココナツ油にメタノールとのエ
ステル交換を実施した。
転化率は97%であった。
実施例10
予備的エステル化段階において、グリセロールに代えて
ブチルグリコールを使用する以外は実施例1を繰り返し
ココナツ油(酸価16)のココナツ油脂肪酸メチルエス
テルへの転化を実施した。
ブチルグリコールを使用する以外は実施例1を繰り返し
ココナツ油(酸価16)のココナツ油脂肪酸メチルエス
テルへの転化を実施した。
予備的エステル化段階および次のエステル交換段階にす
3いて得られた結果は、実施例1で得られた結果と同様
であった。
3いて得られた結果は、実施例1で得られた結果と同様
であった。
実施例11
a)実施例1で使用されるグリセロールに代えてプロピ
レングリコールを使用すると、同様に良好な結果を得た
。
レングリコールを使用すると、同様に良好な結果を得た
。
=23−
1)) 実施例1で使用されるn−)ルエンスルホン酸
に代えて、ココナツ油に対して0.25重量%の量で9
8重量%硫酸を、予備的エステル化段階の触媒として使
用した。得られた結果は、実施例1で得られた結果と同
様に良好であった。
に代えて、ココナツ油に対して0.25重量%の量で9
8重量%硫酸を、予備的エステル化段階の触媒として使
用した。得られた結果は、実施例1で得られた結果と同
様に良好であった。
c)p−)ルエンスルホン酸(実施例1)に代えて、コ
コナツ油に対して1重量%の量で12−リンモリブデン
酸を、予備的エステル化段階の酸触媒として使用した。
コナツ油に対して1重量%の量で12−リンモリブデン
酸を、予備的エステル化段階の酸触媒として使用した。
この場合にも、ココナツ油(酸価16)に存在する未反
応脂肪酸に予備的エステル化を十分良好に行うことがで
きた。
応脂肪酸に予備的エステル化を十分良好に行うことがで
きた。
特許出願人 ヘンケル・コマンデイットゲゼルシャフト
・アラ7・アクチェン 代 理 人 弁理士 青用 葆 ばか2名24−
・アラ7・アクチェン 代 理 人 弁理士 青用 葆 ばか2名24−
Claims (11)
- (1)未反応の脂肪酸を含有する天然油脂(油相)の相
当−価アルコールとの触媒エステル交換による短鎖脂肪
族アルコールの脂肪酸エステルの製法であり、120℃
より高くない温度、5バールより高くない圧力で、油相
と実質的に相溶しない液状連行剤およびエステル化酸性
触媒の存在下、油相とモノアルコールとを予備的にエス
テル化し、次いで酸性触媒および反応水を含む連行剤相
と処理された油相との相分離によって反応生成物を分離
し、触媒を含む連行剤を少なくとも部分的に乾燥した後
、予備的エステル化段階へ戻しながら、油層をエステル
交換することを含んで成る製法。 - (2)予備的エステル化段階において処理された油相の
酸価は1より低い値に減少されている第1項に記載の製
法。 - (3) 50℃で、好ましくは室温でさえ液状である高
沸点多価アルコールおよび/またはそのエーテルまたは
部分的なエーテルを連行剤として用いる第1項または第
2項に記載の製法。 - (4) グリセロールを連行剤として用いる第1〜3項
のいずれかに記載の製法。 - (5)予備的エステル化段階は、好ましくは常圧下、4
()〜120°C1好ましくは50〜100℃の温度で
実施される第1〜4項のいずれかに記載の製法。 - (6)実質的に不揮発性の酸、特に脂肪族および/また
は芳香族スルホン酸を予備的エステル化において酸性触
媒として用いる第1〜5項のいずれかに記載の製法。 - (7)油相と4価アルコール含有連行剤層との密度差が
急速な相分離のために十分であるように、連行剤および
特に連行剤対−価アルコールの混合比を選択する第1〜
6項のいずれかに記載の製法。 - (8)油相100体積部に対して、液状連行剤5〜50
体積部、好ましくは5〜25体積部、および−価アルコ
ール10〜50体積部、好ましくは15〜30体積部を
用いる第1〜7項のいずれかに記載の製法。 - (9)f!統のグリセリドの4価アルコールとのエステ
ル交換は、120 ”Cより低い温度、好ましくは5
(1−、100℃の温度、5バールより低い圧力、好ま
しくは常圧で実施され、最も好ましくは反応は塩基性触
媒の存在下で実施される第1〜8項のいずれかに記載の
製法。 - (10) C,〜C4−価アルコール、特にメタノール
を用いる第1〜9項のいずれかに記載の製法。 - (11)酸価60までまたはそれ以上の市販油脂、特に
天然油脂が油相として用いられ、未反応脂肪酸成分の低
級脂肪酸アルコールとの相当エステルへの実質的に選択
的な転化は予備的エステル化段階で行われる第1〜10
項のいずれかに記載の製法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3319590.0 | 1983-05-30 | ||
DE19833319590 DE3319590A1 (de) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | Verfahren zur herstellung von fettsaeureestern kurzkettiger aliphatischer alkohole aus freie fettsaeuren enthaltenden fetten und/oder oelen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6035099A true JPS6035099A (ja) | 1985-02-22 |
Family
ID=6200251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59112195A Pending JPS6035099A (ja) | 1983-05-30 | 1984-05-30 | 短鎖脂肪族アルコールの脂肪酸エステルの製法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4608202A (ja) |
EP (1) | EP0127104B1 (ja) |
JP (1) | JPS6035099A (ja) |
BR (1) | BR8402569A (ja) |
DE (2) | DE3319590A1 (ja) |
GB (1) | GB2140817B (ja) |
MY (1) | MY8700278A (ja) |
PH (1) | PH19123A (ja) |
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WO2008149661A1 (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | National University Corporation Kyoto Institute Of Technology | 脂肪酸エステルの製造方法 |
JP2014040527A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Osaka Prefecture Univ | 脂肪酸アルキルエステルの精製方法 |
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DE3501761A1 (de) * | 1985-01-21 | 1986-07-24 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur vorveresterung freier fettsaeuren in rohfetten und/oder -oelen |
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DE4338111A1 (de) * | 1993-11-08 | 1995-05-11 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Herstellung von Fettsäureniedrigalkylestern |
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