PL67742B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 17.1.1970 (P. 138 218) Opublikowano: 24.VII.1973 67742 KI. 12o,ll MKP C07c 69/32 Wspóltwórcy wynalazku: Wieslaw Szeja, Romuald Bogoczek, Zbigniew Walaszek Wlasciciel patentu: Politechnika Slaska im. W. Pstrowskiego, Gliwice (Polska) Sposób otrzymywania estrów sacharozy i wyzszych kwasów tluszczowych Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania estrów sacharozy i wyzszych kwasów tlusz¬ czowych przez transestryfikacje estrów wyzszych kwasów tluszczowych sacharoza.Estry kwasów tluszczowych zawierajacych 12— 22 atomów wegla i sacharozy, szczególnie mono- estry, posiadaja duze znaczenie z uwagi na wlas¬ ciwosci emulgujace i powierzchniowo czynne, przy czym ich cecha charakterystyczna jest nietoksycz- nosc i podatnosc na calkowita degradacje biolo¬ giczna do nietoksycznych substancji. Estry kwasów tluszczowych i sacharozy otrzymuje sie przez ogrze¬ wanie estrów kwasów tluszczowych z sacharoza w polarnych rozpuszczalnikach jak dwumetylo- formamid lub dwumetylosulfotlenek.Jako katalizatory reakcji stosowane sa substan¬ cje o charakterze zasadowym. Reakcje prowadzi sie pod zmniejszonym cisnieniem w celu usunie¬ cia tworzacego sie w trakcie alkoholizy alkoholu i przesuniecia równowagi reakcji.Proces tak prowadzony wymaga stosowania du¬ zego nadmiaru sacharozy dla przesuniecia rów¬ nowagi reakcji w kierunku tworzenia sie mono- estrów jak równiez wymaga stosowania drogich polarnych rozpuszczalników posiadajacych wlasci¬ wosci toksyczne. Konieczna jest wielokrotna kry¬ stalizacja produktu w celu usuniecia pozostalych w nim sladów rozpuszczalnika.W sposobie wedlug wynalazku unika sie wy¬ mienionych trudnosci, stosuje sie bowiem niewiel- 15 20 25 80 ki tylko nadmiar sacharozy i latwo dostepne naj¬ tansze, nietoksyczne rozpuszczalniki. Wynalazek polega na przeprowadzeniu reakcji transestryfi- kacji prostych estrów wyzszych kwasów tluszczo¬ wych za pomoca sacharozy, w emulsji. Faze roz¬ proszona stanowi roztwór sacharozy w rozpusz¬ czalniku alkoholowym korzystnie wielohydroksy- lowym jak glikole, propylenowy, etylenowy, dwu- etylenowy, gliceryna lub ich mieszaniny.Osrodkiem dyspersyjnym jest niepolarny roz¬ puszczalnik, korzystnie weglowodór zawierajacy rozpuszczone proste estry wyzszych kwasów tlusz¬ czowych. Weglowodorami moga byc benzen, toluen, ksylen, etylobenzen, weglowodory parafinowe lub ich mieszaniny. Emulgatorem sa alkaliczne sole wyzszych kwasów tluszczowych lub zywicznych.Katalizatorami tego procesu sa katalizatory sto¬ sowane ogólnie w reakcji alkoholizy jak alkoho¬ lany, weglany i tlenki metali alkalicznych.Prowadzac proces w podany sposób w emulsji stwierdzono korzystne zjawisko powstawania glów¬ nie monoestrów. Zwiazane jest to z przechodze¬ niem powstajacego monoestru z fazy rozproszo¬ nej do osrodka dyspersyjnego, gdzie nie ma wa¬ runków dla reakcji transestryfikacji. Dzieki temu zjawisku w sposobie wedlug wynalazku wystepuje wyjatkowo niski stosunek ilosciowy sacharozy do prostych estrów kwasów tluszczowych, wynosza¬ cy od 1,5 : 1 do 1:1.Sposób postepowania jest nastepujacy. Sacha- 07 74267 742 roze rozpuszcza sie w rozpuszczalniku alkoholo¬ wym, np. w glikolu, po czym dodaje mydlo sodo¬ we lub potasowe wyzszych kwasów tluszczowych lub zywicznych i katalizator transestryfikacji, np. weglan sodu lub potasu. Nastepnie dodaje sie roztwór estrów alkilowych kwasów tluszczowych w rozpuszczalniku niepolarnym, np. w solwentnaf- cie. Temperatura w trakcie dodawania estrów nie powinna byc nizsza od 100°C, aby mieszanina nie ulegla rozwarstwieniu. Nastepnie mieszanine ogrze¬ wa sie i prowadzi destylacje pod normalnym lub zmniejszonym cisnieniem. W tych warunkach de¬ stylat sklada sie z glikolu i solwentnafty. Usuwa sie w ten sposób glikol, przy czym równowaga reakcji przesuwa sie w kierunku tworzenia sie monoestru sacharozy. Z chwila gdy destylat nie zawiera juz glikolu, reakcje uwaza sie za zakon¬ czona. Po oziebieniu do temperatury 40—80°C na¬ stepuje koagulacja/ emulgatora wraz z nieprzerea- gowana sacharoza. Po odsaczeniu, przesacz oziebia sie do temperatury pokojowej lub nizszej i pod¬ daje krystalizacji, otrzymujac estry wyzszych kwa¬ sów tluszczowych sacharozy.Tak prowadzony proces otrzymywania estrów sacharozy i wyzszych kwasów tluszczowych jest bardzo ekonomiczny. Niski stosunek molowy cukru do estrów alkilowych kwasów tluszczowych po¬ zwala na unikniecie skomplikowanej operacji wy¬ dzielania i oczyszczania nieprzereagowanej sacha¬ rozy. Stosowane nietoksyczne i tanie rozpuszczal¬ niki pozwalaja na otrzymanie estrów czystych i obnizenie kosztów procesu.Sposób wedlug wynalazku ilustruja nastepuja¬ ce przyklady.Przyklad I. W 120 ml glikolu propylenowe- go rozpuszczono 35 g sacharozy, dodano 20 g stea¬ rynianu potasu i 0,2 g bezwodnego weglanu po¬ tasu. Do roztworu dodano utrzymujac tempera¬ ture 140°C 28 g stearynianu metylu w 200 ml ksylenu. Mieszanine ogrzewano do wrzenia odde- stylowujac azeotropowo rozpuszczalnik polarny z ksylenem. Po oddestylowaniu 150 ml mieszaniny dodawano ksylen z taka szybkoscia z jaka desty¬ lowal. Reakcje prowadzono przez 8 godzin. Po tym czasie destylat nie zawieral glikolu.Mieszanine poreakcyjna oziebiono do 68°C i od¬ saczono mydla oraz nieprzereagowana sacharoze.Z przesaczu po oziebieniu do temperatury po¬ kojowej wykrystalizowal ester sacharozy i wyz¬ szych kwasów tluszczowych. Po wysuszeniu otrzy¬ mano okolo 50 g estrów zawierajacych glównie monostearynian sacharozy.Produkt mial jasnozólta barwe, liczba zmydle- nia wynosila 91,3 przy czym skrecalnosc wlasci- 20 wa roztworu butanolowego odpowiadala [a] D = + + 36°.Przyklad II. W 100 ml glikolu etylenowego rozpuszczono 35 g sacharozy. Dodano 30 g stery- nianu sodu i 0,5 g bezwodnego weglanu potasu.Nastepnie wkraplano roztwór 27 g dwustearynia- 5 nu glikolu etylowego w 130 ml nafty o tempera¬ turze wrzenia 130°—170°C utrzymujac temperatu¬ re 130°C. Obnizono cisnienie i destylowano w tej samej temperaturze nafte usuwajac azeotropowo glikol. Po oddestylowaniu okolo 100 ml cieczy io wkraplano do mieszaniny reakcyjnej nafte z szyb¬ koscia równa szybkosci destylacji. Gdy splywaja¬ ce z chlodnicy krople destylatu nie zawieraly gli¬ kolu, odpedzono pozostaly rozpuszczalnik z mie¬ szaniny poreakcyjnej, a pozostalosc ogrzano do 15 wrzenia z 200 ml octanu etylu. Rozpuszczeniu ulegly tylko estry sacharozy. Natomiast inne sklad¬ niki mieszaniny poreakcyjnej jak stearynian so¬ dowy i nieprzereagowana sacharoza pozostaly nie- rozpuszczone. Po ich oddzieleniu przesacz ozie¬ biono. Z oziebionego przesaczu wykrystalizowaly estry sacharozy. Po odsaczeniu otrzymano okolo 50 g estrów zawierajacych glównie monostearynian sacharozy.Otrzymany produkt byl jasnozólty, skrecalnosc 25 wlasciwa roztworu butanolowego odpowiadala [a] J = +34,2°. 20 30 85 40 PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania estrów sacharozy i wyz¬ szych kwasów tluszczowych przez transestryfika- cje estrów kwasów tluszczowych sacharoza w pod¬ wyzszonej temperaturze i w obecnosci katalizatora znamienny tym, ze transestryfikacje prowadzi sie w emulsji, przy czym alkoholowy roztwór sacha¬ rozy i emulgatora w postaci soli kwasów karbo- ksylowych C12—C22 emulguje sie w niepolarnym rozpuszczalniku organicznym, dodaje estru wyz¬ szego kwasu tluszczowego, weglanu potasu jako katalizatora, ogrzewa mieszanine reakcyjna przy czym oddestylowuje sie azeotropowo rozpuszczalnik alkoholowy, a nastepnie oziebia mieszanine pore- 45 akcyjna do temperatury 40°C—80°C, odsacza emul¬ gator i nieprzereagowana sacharoze, a przesacz chlodzac pozostawia do krystalizacji produktu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jako rozpuszczalnik alkoholowy stosuje sie glikol 50 etylenowy, propylenowy, butylenowy, dwuetyleno- wy, gliceryne lub ich mieszaniny.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze w charakterze niepolarnych rozpuszczalników sto¬ suje sie weglowodory aromatyczne, alifatyczne, 55 wyzsze estry, ketony lub ich mieszaniny. W.D.Kart. C/325/73, 100+15, A4 Cena zl 10.— PL