RU2453530C2 - Method of producing esters - Google Patents
Method of producing esters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453530C2 RU2453530C2 RU2010126365/04A RU2010126365A RU2453530C2 RU 2453530 C2 RU2453530 C2 RU 2453530C2 RU 2010126365/04 A RU2010126365/04 A RU 2010126365/04A RU 2010126365 A RU2010126365 A RU 2010126365A RU 2453530 C2 RU2453530 C2 RU 2453530C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- alcohol
- esters
- fatty acids
- alcohols
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения сложных эфиров жирных кислот (C15-C22), переэтерификацией глицериновых эфиров спиртами C1-C5 на щелочных катализаторах. В качестве исходного сырья использовали возобновляемое растительное сырье - растительное масло.The invention relates to a method for producing fatty acid esters (C 15 -C 22 ) by transesterification of glycerol esters with C 1 -C 5 alcohols on alkaline catalysts. As the source of raw materials used renewable vegetable raw materials - vegetable oil.
Указанные эфиры находят применение в качестве регуляторов вязкости в полимерных композициях, пластифицирующих добавок.These esters are used as viscosity regulators in polymer compositions, plasticizing additives.
Для современной полимерной промышленности большое значение имеет модифицирование физико-химических свойств полимеров и изделий на их основе. Сами полимеры зачастую не обладают физико-химическими свойствами, необходимыми при формовке изделий. Для придания необходимых эксплуатационных свойств в их состав вводят большое количество добавок: стабилизаторы, пластификаторы, смазки и модификаторы прочности, антипирены, антиоксиданты, свето- и термостабилизаторы и другие. Весьма существенное влияние на качество полимеров оказывают регуляторы вязкости и пластифицирующие добавки. Полимерные материалы, полученные с их использованием, обладают высокими физико-механическими характеристиками.For the modern polymer industry, modification of the physicochemical properties of polymers and products based on them is of great importance. Polymers themselves often do not possess the physicochemical properties necessary for molding products. To give the necessary operational properties, a large number of additives are introduced into their composition: stabilizers, plasticizers, lubricants and strength modifiers, flame retardants, antioxidants, light and heat stabilizers, and others. A very significant effect on the quality of polymers is exerted by viscosity regulators and plasticizing additives. Polymeric materials obtained with their use have high physical and mechanical characteristics.
В настоящее время известно не так много веществ, применяемых в качестве регуляторов вязкости [1-5], например, поливинилхлоридные пластизоли [1], глицидиловые эфиры поли(оксиалкилен)гликолей [2]. Предлагаются способы получения моноалкиловых эфиров моно- и диэтиленгликолей (этил-, бутилцеллозольвов и карбитолов), а также монометилового эфира пропиленгликоля [3]. Регулятор вязкости поливинилхлоридных пластизольных паст, получаемых компаундированием насыщенных ациклических углеводородов с алкилфенолами [4].Currently, not many substances are known that are used as viscosity regulators [1-5], for example, polyvinyl chloride plastisols [1], glycidyl ethers of poly (oxyalkylene) glycols [2]. Methods for producing monoalkyl ethers of mono- and diethylene glycols (ethyl, butyl cellosolves and carbitols), as well as propylene glycol monomethyl ether [3] are proposed. The viscosity regulator of polyvinyl chloride plastisol pastes obtained by compounding saturated acyclic hydrocarbons with alkyl phenols [4].
Общими недостатками известных решений являются дефицит сырьевой базы и нестабильность продуктов; сложность получения; неэкологичность производства; низкие температуры вспышки (<150°C); ограниченная совместимость с полимерами.Common disadvantages of the known solutions are the shortage of raw materials and product instability; the difficulty of obtaining; non-environmental production; low flash points (<150 ° C); limited compatibility with polymers.
Известен способ получения сложных эфиров дикарбновых кислот C2-C6 и спиртов C5-C6 на основе отходов производства капролактама [5]. Полученная смесь сложных эфиров обладает высокими пластифицирующими свойствами, температура вспышки >185°С, может использоваться в качестве пластификатора и разбавителя для ПВХ композиций, резинотехнических изделий. Однако вследствие того, что исходным сырьем являются отходы производства капролактама, полученный продукт имеет темное окрашивание и ограниченное применение по цвету и запаху; не может быть применен в производстве строительных материалов, например линолеума.A known method of producing esters of dicarboxylic acids C 2 -C 6 and alcohols C 5 -C 6 based on waste products of caprolactam production [5]. The resulting mixture of esters has high plasticizing properties, flash point> 185 ° C, can be used as a plasticizer and diluent for PVC compositions, rubber products. However, due to the fact that the starting material is caprolactam production waste, the resulting product has a dark color and limited use in color and smell; cannot be used in the manufacture of building materials, such as linoleum.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание способа получения смеси сложных эфиров, применяемых в качестве регулятора вязкости широкого профиля, отвечающего экологическим и техническим требованиям, из возобновляемого растительного сырья.The problem to which the invention is directed is the creation of a method for producing a mixture of esters used as a wide-profile viscosity regulator that meets environmental and technical requirements from renewable plant materials.
Техническим результатом является разработка способа получения эфиров спиртов C1-С5 и жирных кислот С15-С22 на основе возобновляемого растительного сырья. Поставленная задача решается переэтерификацией глицериновых эфиров жирных кислот, содержащихся в растительном масле, алифатическими спиртами C1-C5 на щелочных катализаторах.The technical result is the development of a method for producing esters of alcohols C 1 -C 5 and fatty acids C 15 -C 22 based on renewable plant materials. The problem is solved by transesterification of glycerol esters of fatty acids contained in vegetable oil, aliphatic alcohols C 1 -C 5 on alkaline catalysts.
где R1=C15-С22,where R 1 = C 15 -C 22 ,
R2=С1-C5.R 2 = C 1 -C 5 .
Процесс осуществляли в избытке спирта при мольном соотношении масло : спирт = 1:5. Катализатор (KOH или NaOH) брали в расчете 1% от массы масла. Реакцию проводили в колбе с мешалкой при температурах, близких к комнатной (20-30°C). Гидроксид калия растворяли в спирте, а затем приливали масло. Перемешивание осуществляли около 3 часов. После непродолжительного отстаивания реакционная масса разделилась на два слоя: глицериновый (нижний) и эфирный (верхний). После отделения от глицерина эфирный слой промывали водой, подкисленной ортофосфорной кислотой, до получения pH≈7. Далее из органической массы вакуумной перегонкой отгоняли продукт - сложные эфиры жирных кислот.The process was carried out in excess of alcohol with a molar ratio of oil: alcohol = 1: 5. The catalyst (KOH or NaOH) was taken at the rate of 1% by weight of the oil. The reaction was carried out in a flask with a stirrer at temperatures close to room temperature (20-30 ° C). Potassium hydroxide was dissolved in alcohol, and then oil was added. Stirring was carried out for about 3 hours. After a short sedimentation, the reaction mass was divided into two layers: glycerol (lower) and ether (upper). After separation from glycerol, the ether layer was washed with water acidified with phosphoric acid until a pH of about 7 was obtained. Further, from the organic mass by vacuum distillation the product — fatty acid esters — was distilled off.
Температура существенного влияния на процесс не оказывает и ограничивается температурой кипения спирта. В случае применения метанола и этанола реакцию можно проводить при комнатной температуре. При выборе оптимальных условий ведения процесса важны соотношения реагентов и количество катализатора. Было проведено 12 синтезов с метанолом при 30°C с разным соотношением реагентов и разным количеством катализатора (таблица 1). В результате конверсия ≈95% по маслу достигалась через разные промежутки времени от 2,5 до 7,5 часов.The temperature does not significantly affect the process and is limited by the boiling point of alcohol. In the case of methanol and ethanol, the reaction can be carried out at room temperature. When choosing the optimal process conditions, the ratios of the reactants and the amount of catalyst are important. There were 12 syntheses with methanol at 30 ° C with different ratios of reagents and different amounts of catalyst (table 1). As a result, the conversion of ≈95% oily was achieved at different time intervals from 2.5 to 7.5 hours.
Как видно из таблицы 1, при увеличении количества катализатора с 0,5 до 1% от массы масла скорость заметно увеличивается, время реакции сокращается. При дальнейшем увеличении концентрации катализатора изменений скорости не происходит.As can be seen from table 1, with an increase in the amount of catalyst from 0.5 to 1% by weight of the oil, the speed significantly increases, and the reaction time decreases. With a further increase in the concentration of the catalyst, speed changes do not occur.
Увеличение избытка спирта по отношению к маслу с трехкратного до десятикратного позволяет сократить время реакции более чем в 2 раза (при концентрации катализатора 1-1,5%). Однако большой избыток спирта нежелателен, т.к. необходима его регенерация после реакции и рецикл. К тому же при изменении соотношения масло : спирт от 1:5 до 1:10 наблюдается не более чем получасовое сокращение времени реакции.The increase in excess alcohol in relation to the oil from three times to ten times reduces the reaction time by more than 2 times (at a catalyst concentration of 1-1.5%). However, a large excess of alcohol is undesirable, because it needs regeneration after the reaction and recycling. Moreover, when changing the ratio of oil: alcohol from 1: 5 to 1:10, there is no more than a half-hour reduction in reaction time.
Таким образом, оптимальными условиями процесса являются соотношение масло : спирт = 1:5 (мольное) и концентрация катализатора 1% от массы масла. В этих условиях за 3 часа выход сложных эфиров составляет 95-98% от теории при 95% конверсии исходного масла.Thus, the optimal process conditions are the ratio of oil: alcohol = 1: 5 (molar) and the concentration of the catalyst is 1% by weight of the oil. Under these conditions, in 3 hours, the yield of esters is 95-98% of theory at 95% conversion of the starting oil.
Отходом является глицерин-метанольная фракция. Метанол после отгонки возвращается в процесс, а глицерин после очистки может быть использован в качестве продукта для технических целей.The waste is the glycerol-methanol fraction. After distillation, methanol is returned to the process, and glycerol after purification can be used as a product for technical purposes.
Полученный регулятор вязкости имеет прозрачную окраску, без запаха, класс опасности 4. Показатели:The resulting viscosity regulator has a transparent color, odorless, hazard class 4. Indicators:
По основным показателям он соответствует отечественным и зарубежным образцам регуляторов вязкости, используемых в производстве линолеума (таблица 2).According to the main indicators, it corresponds to domestic and foreign samples of viscosity regulators used in the production of linoleum (table 2).
Поскольку полученный результат в сравнении с описанными результатами не известен, предлагаемое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».Since the result obtained in comparison with the described results is not known, the proposed solution meets the criterion of "inventive step".
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2017756, опубл. 26.03.1992 г.1. RF patent No. 2017756, publ. 03/26/1992
2. Патент РФ №2084454, опубл. 22.06.1995 г.2. RF patent No. 2084454, publ. 06/22/1995 g.
3. Патент РФ №2111988, опубл. 07.02.1994 г.3. RF patent No. 2111988, publ. 02/07/1994
4. Патент РФ №2149865, опубл. 12.01.1999 г.4. RF patent №2149865, publ. January 12, 1999
5. Патент РФ №2373188, опубл. 04.12.2007 г.5. RF patent No. 2373188, publ. December 4, 2007
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010126365/04A RU2453530C2 (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Method of producing esters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010126365/04A RU2453530C2 (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Method of producing esters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010126365A RU2010126365A (en) | 2012-01-10 |
RU2453530C2 true RU2453530C2 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=45783273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010126365/04A RU2453530C2 (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Method of producing esters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2453530C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814104C1 (en) * | 2023-06-07 | 2024-02-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет" | Method of preparing ferrite-zinc catalyst for transesterification reaction |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991015452A1 (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-17 | Lindquist Carl Johan | Process for the production of fatty acid alkyl esters |
RU2127251C1 (en) * | 1993-01-22 | 1999-03-10 | Хемише унд Фармацойтише Фабрикен Фальберг-Лист ГмбХ И.Л. | Process for preparing fatty acid esters |
RU2373188C2 (en) * | 2007-12-04 | 2009-11-20 | Светлана Васильевна Леванова | Method of producing esters of dicarboxylic acids c2-c6 and alcohols c5-c6 |
-
2010
- 2010-06-28 RU RU2010126365/04A patent/RU2453530C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991015452A1 (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-17 | Lindquist Carl Johan | Process for the production of fatty acid alkyl esters |
RU2127251C1 (en) * | 1993-01-22 | 1999-03-10 | Хемише унд Фармацойтише Фабрикен Фальберг-Лист ГмбХ И.Л. | Process for preparing fatty acid esters |
RU2373188C2 (en) * | 2007-12-04 | 2009-11-20 | Светлана Васильевна Леванова | Method of producing esters of dicarboxylic acids c2-c6 and alcohols c5-c6 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814104C1 (en) * | 2023-06-07 | 2024-02-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет" | Method of preparing ferrite-zinc catalyst for transesterification reaction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010126365A (en) | 2012-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101099127B1 (en) | Method of preparing of 60% or more cis-di(C4-C20)alkyl cyclohexane-1,4-dicarboxylate | |
TW201412702A (en) | Plasticizer composition | |
EP2970752A1 (en) | Mixed carbon length synthesis of primary guerbet alcohols | |
RU2404156C1 (en) | Plasticiser for polyvinyl chloride compositions | |
RU2666739C1 (en) | Method for obtaining a dioxylterephthalate plastifficator from 2-ethylhexanol and technical terephthalic acid distillation residue | |
CN101367731A (en) | C22 triacid triester elasticizer and method of preparing the same | |
CN110041195A (en) | A kind of fatty acid poleysters PVC plasticizer and preparation method thereof | |
CN110951055B (en) | Method for preparing environment-friendly plasticizer by using biological fermentation product lactic acid and application thereof | |
CN101085929A (en) | Technique for producing biological diesel oil by Louis acid catalysis one-step method | |
RU2453530C2 (en) | Method of producing esters | |
CN109970556B (en) | Vegetable oil-based polyacid alcohol ether ester and preparation method and application thereof | |
KR101867506B1 (en) | A 1,4:3,6-dianhydro-D-hexane-1,2,3,4,5,6-hexol derivative, a preparation method thereof and a polycarbonate prepared by using the same | |
RU2471768C2 (en) | Method of recycling glycerine-containing by-product of producing biodiesel fuel | |
CN103097372A (en) | Process for producing dioxolane | |
RU2008133384A (en) | METHOD FOR PRODUCING BISABOLOL OR BISABOLOL FREE OF PHARNESOLE OR LOW CONTENT OF PHARNESOL | |
JP2703314B2 (en) | Novel polyvinyl alcohol and method for producing polyvinyl alcohol by acid saponification method | |
TW202208317A (en) | Method for making bio-based acrylic acid | |
US9221958B2 (en) | Plasticizer mixture of epoxidized fatty acid glycerin carbonate ester and epoxidized fatty acid esters | |
CN111269113A (en) | Method for treating mixture containing long-chain dibasic acid, dibutyl long-chain dibasic acid mixture and application thereof | |
US20040210081A1 (en) | Carboxylic esters based on 2-hydroxymethylnorbornane | |
CN115536908B (en) | Preparation method and application of polyester-based environment-friendly plasticizer constructed by biomass acid combination | |
CN110759828A (en) | Method for preparing environment-friendly plasticizer DOTP by using waste white mud | |
CN112745988B (en) | Modified environment-friendly plasticizer and synthetic method thereof | |
KR101778257B1 (en) | Method for concurrent production of biodiesel, its additives, and alkyl formate using Microalgae | |
CN113956537B (en) | Plasticizer and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140629 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160227 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170629 |