TWI504587B - 多元醇脂肪酸二酯的製造方法 - Google Patents

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TWI504587B
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Makoto Okamoto
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Asahi Kasei Chemicals Corp
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Description

多元醇脂肪酸二酯的製造方法
本發明,係關於多元醇脂肪酸二酯之製造方法。
多元醇及脂肪酸之縮合物的醣醇脂肪酸酯,由於具有顯著的界面活性能,兼備良好的生物分解性及安全性等理由,被廣泛利用作為非離子性界面活性劑添加於食品、化妝品、醫藥品、廚房用清潔劑等之中。
多元醇脂肪酸酯之工業製法,已知為將多元醇及脂肪酸在觸媒存在下(或是無觸媒)加熱之方法等。
再者,於專利文獻1中,敘述在鹼金屬鹽存在下,將碳數4至6之醣醇及脂肪酸之低級醇酯進行酯交換反應作為特徵的醣醇脂肪酸酯之製造方法。
再者,於非專利文獻1及2中,敘述使用酵素之醣脂肪酸酯之製造方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-269429號公報
[專利文獻2]日本特開平2-295995號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]J.Am.Chem.Soc.,Vol.109(13),p 3977至3981(1987)
[非專利文獻2]Biotechnol.Lett.,Vol.31,p423至428(2009)
多元醇脂肪酸酯,含有單酯、二酯、三酯等,其中將二酯選擇性取得係屬困難。
例如,於上述工業製法,藉由多元醇及脂肪酸之脫水縮合雖可獲得多元醇脂肪酸酯,但二酯之選擇率顯著低下,要得到高精度二酯必須有繁雜的精製操作(例如,參照專利文獻2)。
再者,於專利文獻1敘述之方法,要獲得高二酯比之醣醇脂肪酸酯時無法避免三酯之生成,將二酯選擇性合成者係屬困難。
再者,於非專利文獻1及2中敘述使用酵素之方法,即使有獲得高選擇性之情形,卻有反應速度遲緩,即使不論觸媒之酵素價格高但重複反應使用時不免劣化等缺點。
本發明,目的為提供一種可以有效率地獲得多元醇脂肪酸二酯之多元醇脂肪酸二酯的製造方法。
本發明者等,為達成上述目的而深入檢討時,驚人地發現藉由使用水滑石(hydrotalcite)化合物作觸媒,進行由2分子多元醇脂肪酸單酯生成1分子多元醇脂肪酸二酯及1分子多元醇之不均化反應,達到完成本發明。
本發明,含有以下所述之態樣。
[1]一種多元醇脂肪酸二酯之製造方法,具備:在含有水滑石化合物之觸媒存在下,使多元醇脂肪酸單酯反應,獲得 多元醇脂肪酸二酯之步驟。
[2]如[1]所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之多元醇係醣或醣醇。
[3]如[1]或[2]所述之製造方法,其中,前述水滑石化合物係下述式(1)表示之化合物。
(M2+ )1-x (M3+ )x (OH- )2+x-y (An- )y/n (1) [式中,M2+ 表示二價金屬離子,M3+ 表示三價金屬離子,An- 表示n價陰離子,x表示0.1至0.5之正數,y表示0.1至0.5之正數,n表示1或2之整數]。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之脂肪酸的碳數係4至24。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之多元醇係單醣類。
[6]如[5]所述之製造方法,其中,前述單醣類係含有選自包含葡萄糖、果糖及半乳糖之群組之至少一種。
[7]如[1]至[4]中任一項所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之多元醇係肌醇(inositol)。
[8]如[7]所述之製造方法,其中,前述肌醇係肌肌醇(myoinositol)。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之製造方法,其中,前述步驟,係於含有選自包含醚化合物、酮化合物、腈化合物、鹵化烷基化合物、3級醇化合物、醯胺化合物、胺化合物、亞碸(sulfoxide)化合物及碳數5至8之鏈狀烴化合物之群組之至少一種的溶媒之反應溶液中進行。
[10]如[1]至[9]中任一項所述之製造方法,其中,前述步驟之反應溫度為50至100℃。
根據本發明,提供一種可以有效率地獲得多元醇脂肪酸二酯之多元醇脂肪酸二酯之製造方法。
關於本發明之多元醇脂肪酸二酯的適當實施方式於以下說明。
本實施方式之多元醇脂肪酸二酯的製造方法,包括在含有水滑石化合物之觸媒存在下,使多元醇脂肪酸單酯反應,獲得多元醇脂肪酸二酯之步驟。
本實施方式有關之製造方法方面,係藉由使用含有水滑石化合物之觸媒者,進行由2分子多元醇脂肪酸單酯生成1分子多元醇脂肪酸二酯及1分子多元醇之不均化反應。在此,水滑石化合物者,係含有以金屬離子所構成之層與以陰離子及/或水分子所構成之層的結晶性之層狀複合金屬氫氧化物。
若使用例如鹼觸媒進行此種不均化反應,則生成之多元醇脂肪酸二酯更進一步反應,而逐次地生成多元醇脂肪酸三酯及多元醇脂肪酸四酯等。因其緣故,以此種方法,要選擇性良好地得到多元醇脂肪酸二酯實屬困難。
對此,本實施方式之製造方法的不均化反應,由於使用上述特定之觸媒,朝向多元醇脂肪酸三酯及多元醇脂肪酸四酯等之逐次反應幾乎不會引起。因其緣故,藉由本實 施方式之製造方法,可獲得非常高的選擇率之多元醇脂肪酸二酯。
水滑石化合物者,可使用眾所周知或市售之物。再者,可使用藉由周知的製法所製造之物。水滑石化合物,可為天然水滑石化合物亦可為合成水滑石化合物,但以使用合成水滑石化合物者為佳。
本實施方式有關之製造方法方面,特別地,可以適當使用下述式(1)所表示之水滑石化合物。
(M2+ )1-x (M3+ )x (OH- )2+x-y (An- )y/n (1)
式中,M2+ 表示二價金屬離子,M3+ 表示三價金屬離子,An- 表示n價陰離子,x表示0.1至0.5之正數,y表示0.1至0.5之正數,n表示1或2之整數。
二價金屬離子者,例如,可採用選自包含Mg2+ 、Ca2+ 、Fe2+ 、Zn2+ 及Cu2+ 之群組之至少1種。此等之中,二價金屬離子者,以Mg2+ 、Ca2+ 為佳。M2+ ,可由一種金屬離子所構成,亦可由二種以上之金屬離子所構成。
三價金屬離子者,例如,可採用選自包含Al3+ 及Fe3+ 之群組之至少一種。M3+ ,可由一種金屬離子所構成,亦可由二種以上之金屬離子所構成。
水滑石化合物方面,二價金屬離子與三價金屬離子的莫耳比(M2+ /M3+ ),係以2至7者為佳,以2至5者為較佳,以2至4者為更佳。藉由含有此種水滑石化合物之觸媒,可得較優良觸媒活性。尚且,莫耳比(M2+ /M3+ ),可以(1-x)/x表示。
陰離子者,列舉如CO3 2- 、Cl- 、OH- 、NO2 - 、NO3 - 、SO4 2- 。此等之中,陰離子以含有CO3 2- 及Cl- 中至少1種為佳。
在本實施方式有關之製造方法所使用之水滑石化合物,可為無水物,亦可為水合物。
水滑石化合物者,列舉如Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 、Mg4 Al2 (OH)12 CO3 、Mg6 Al2 (OH)16 Cl2 、Mg6 Al2 (OH)16 CO3 、Mg10 Al2 (OH)24 Cl2 、Mg10 Al2 (OH)24 CO3 、Ca3 Al2 (OH)10 Cl2 、Ca3 Al2 (OH)10 CO3 、Ca4 Al2 (OH)10 Cl2 、Ca4 Al2 (OH)10 CO3 、Ca4 Mg6 Al5 (OH)10 Cl2 、Ca4 Mg6 Al5 (OH)10 CO3 等組成式所表示之化合物及此等之水合物(例如,Mg6 Al2 (OH)16 CO3 .4H2 O)。
再者,水滑石化合物者,例如,可適當使用以氧化鎂換算為含有34至38質量%Mg2+ ,以氧化鋁換算為含有13至19質量%Al3+ 之水滑石化合物。
水滑石化合物之酸鹼性pH以8至10者為佳。再者,水滑石化合物之乾燥減量以10%以下者為佳。具有此等各物性之水滑石化合物者,列舉如市售品「Tomita-AD 500NS」(富田製藥(股)製)。此市售品具有如下物性,以氧化鎂換算含有37重量%Mg2+ ,以氧化鋁換算含有16重量%Al3+ ,酸鹼性pH約8.9,乾燥減量5.7%。
水滑石化合物之製造方法無特別限定,例如,可以下述方法製造之。首先,將含有二價金屬離子及三價金屬離子之溶液(第1溶液),含有陰離子及鹼之溶液(第2溶液)分別調製,藉由使由兩溶液混合而析出之沉澱物乾燥,可獲得水滑石化合物。
較具體言之,例如,在二價金屬離子為Mg2+ ,三價金屬離子為Al3+ ,陰離子為CO3 2- 之情況時,將水溶性鎂鹽及水溶性鋁鹽溶解於水中調製第1溶液,將碳酸鹽及氫氧化鈉溶解於水中調製第2溶液,將兩溶液混合且於60℃至70℃攪拌12至24小時後,回收析出之沉澱物。其次,將回收之沉澱物視需要以水洗淨後,於100℃至120℃左右使其乾燥,藉此可得水滑石化合物。
多元醇脂肪酸單酯,為1分子多元醇及1分子脂肪酸之縮合物,多元醇脂肪酸二酯,為1分子多元醇及2分子脂肪酸之縮合物。
構成多元醇脂肪酸單酯之脂肪酸者,列舉直鏈結構之飽和脂肪酸,直鏈結構之不飽和脂肪酸等。再者,該脂肪酸,可為二羧酸型之脂肪酸。再者,脂肪酸之碳數,係以4至24為佳,可為6至20,亦可為6至16為更佳。
構成多元醇脂肪酸單酯之多元醇,為含有2個以上羥基之化合物。多元醇所含有之羥基之數目,佳為3以上,較佳為4以上,可為12以下,亦可為10以下。
多元醇者,列舉如醣、醣醇、乙二醇、丙烷二醇、丁烷二醇、丁烷三醇、環丁烷二醇、丁烷四醇、環丁烷四醇、戊烷二醇、環戊烷二醇、戊烷三醇、戊烷四醇、環戊烷三醇、氫醌(hydroquinone)、兒茶酚(catechol)、苯三醇。
多元醇脂肪酸單酯,亦可為以任何方法調製者。例如,可以下述方法調製多元醇脂肪酸單酯,1)使用脂肪酸氯化物或脂肪酸酐與多元醇作原料進行直接酯化之方法, 2)使用低碳數醇及脂肪酸之縮合物的脂肪酸酯與多元醇作原料進行酯交換之方法,3)將如脂酶的酵素作觸媒之藉由酵素之方法,4)使用微生物之發酵法等。
在上述不均化反應所使用之原料者,可單獨使用多元醇脂肪酸單酯,亦可使用多元醇脂肪酸單酯及多元醇脂肪酸二酯之混合物。尚且,使用更含有多元醇脂肪酸三酯、多元醇脂肪酸四酯等之混合物作原料亦可。
亦即,例如,藉由多元醇及脂肪酸之縮合反應獲得反應生成物為多元醇脂肪酸單酯及多元醇脂肪酸二酯之混合物時,可從該混合物分離出多元醇脂肪酸單酯後提供與上述不均化反應,或者亦可將該混合物維持原狀提供與上述不均化反應。
本實施方式有關之製造方法中之不均化反應,由於使用上述特定之觸媒,從多元醇脂肪酸二酯,幾乎不會引起朝向多元醇脂肪酸三酯及多元醇脂肪酸四酯之逐次反應。因其緣故,在原料中即使有多元醇脂肪酸二酯混在,幾乎不會生成多元醇脂肪酸三酯等副產物,可高選擇率獲得多元醇脂肪酸二酯。
上述不均化反應,例如,可藉由於反應溶媒中將上述觸媒及多元醇脂肪酸單酯溶解及/或分散之反應溶液,保持在預定反應溫度而進行。
反應溶液中之多元醇脂肪酸單酯之量,無特別限制,例如,可依對反應溶媒之飽和溶解度而適當調整。例如,將多元醇脂肪酸單酯於反應溶液中溶解直至飽和溶解度附 近,可使反應性及生產性更為提升。
再者,多元醇脂肪酸單酯,在反應溶液中亦可未必溶解,例如,亦可供給飽和溶解度以上之多元醇脂肪酸單酯於反應溶液中。此時,於反應初期存在固體狀的多元醇脂肪酸單酯,所謂以漿狀(slurry)狀態形成反應,即使此種情況仍進行不均化反應。因此,隨著上述不均化反應進行,多元醇脂肪酸單酯逐漸溶解,變換成多元醇脂肪酸二酯直到最終達到平衡點為止。
反應溶媒,只要不阻害不均化反應(酯交換反應)之物者皆可,可使用各種有機溶媒、離子性液體、超臨界流體。有機溶媒者,可列舉如:二甲基醚、二乙基醚、甲基乙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚化合物;丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二丙基酮、二丁基酮、甲基異丁基酮、2,4-戊二酮等酮化合物;乙腈、丙烯腈、丙腈、己二腈(adiponitrile)、異丁腈等腈化合物;氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等鹵化烷基化合物;3級丁醇等3級醇化合物;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等醯胺化合物;乙二胺(ethylene diamine)、己二胺(hexamethylene diamine)等胺化合物;二甲亞碸等亞碸化合物。離子性液體者,可舉如咪唑鎓(imidazolium)系化合物、吡啶鎓(pyridinium)系化合物、4級銨系化合物、鏻(phosphonium)系化合物等,具體而言,列舉如1-丁基-3-甲基-咪唑鎓六氟磷酸鹽、、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓四氟硼酸鹽等。關於超臨界流體,列舉如超臨界二氧化碳等。
反應溶媒,施行脫水處理等,儘可能採用水分經排除者為佳。如只有極少量水分並無問題,但水分含量變多則不均化反應(酯交換反應)加上水解反應競爭,容易產生副產物之脂肪酸。若產生副產物之脂肪酸,則會有多元醇脂肪酸二酯之分離/精製變困難之情況。
反應溫度以35至100℃為佳,以50至90℃為較佳,以50至75℃為更佳。若反應溫度在此範圍,則反應性及生產性顯著提升。若反應溫度過低則反應性及生產性會有提升困難之傾向,再者若反應溫度過高則會有反應性及生產性降低之情況。反應溫度變高時反應性及生產性降低之原因並不確定,推想為高溫引起觸媒劣化,使觸媒活性受阻害等。
上述不均化反應中反應壓力無特別限定,可為大氣壓。再者上述不均化反應中氣相部之組成,無特別限定,但通常,由防止爆炸等安全性觀點及抑制氧化反應之觀點來看,選擇氮氣等惰性氣體。
可進行上述不均化反應直至達到多元醇脂肪酸二酯外觀生成停止之平衡點。達至平衡點之時間,依據使用之原料組成、原料濃度、反應溫度、觸媒濃度、反應溶媒種類等而異。反應時間,可為如1至72小時。
上述不均化反應中觸媒之使用量,可依使用之原料組成、原料濃度、反應溫度、有機溶媒種類等而適當調整,過少則由生產性觀點而言變成不利,有過多則發生攪拌等問題之情形。依此,相對於反應溶媒1L之觸媒使用量,以 1至500g/L為佳
上述不均化反應之反應結束後之反應液中,含有觸媒及、多元醇脂肪酸二酯及、多元醇及、依情況未反應(或以平衡反應生成)之多元醇脂肪酸單酯。使用低極性溶媒作反應溶媒時,例如,將固體狀觸媒及多元醇以一般的固液分離方法由反應液分離之後,將反應溶媒蒸餾除去,可獲得多元醇脂肪酸二酯(或多元醇脂肪酸二酯及多元醇脂肪酸單酯之混合物)。
再者,使用極性溶媒作反應溶媒時,例如,將低極性溶媒添加至反應液中使多元醇析出,將固體狀觸媒及析出之多元醇以一般的固液分離方法由反應液分離之後,將反應溶媒及添加之低極性溶媒蒸餾除去,可獲得多元醇脂肪酸二酯(或多元醇脂肪酸二酯及多元醇脂肪酸單酯之混合物)。
由反應液回收之觸媒,可原狀直接再度用於不均化反應。尚且,複數次重複使用於不均化反應,在觸媒發生劣化時,將附著於觸媒之著色物質等不純物,以一般的溶媒洗淨、氧化處理、煅燒處理等除去,而可活化觸媒。
將觸媒及多元醇分離之後的反應液,通常,為無色透明,發生著色時,一般使用過氧化氫水及次氯酸之漂白處理;使用活性碳、離子交換樹脂、活性氧化鋁等吸附劑之脫色處理等;以上述方式脫色之後,可進行將反應溶媒等蒸餾除去。
上述不均化反應之反應型式,無特別限制,可採用下 述型式,使用一般的攪拌槽之批式反應型式;一邊同時添加必要原料之半批式反應型式;將觸媒成形為一定粒徑以上者並在攪拌槽或管型反應器中固定化,使添加必要原料及取出反應生成物同時進行之連續反應型式等。
上述不均化反應中多元醇脂肪酸單酯之反應轉化率,可依反應溫度、反應時間、觸媒使用量等而適當調整。較佳的反應轉化率,依原料組成、目的生成物所要求之以界面活性能為首之物理特性等而異,但通常,以將原料及生成物之界面活性能比較下可差別化的程度使之轉化者為佳。尚且,不說亦明瞭,反應轉化率限定於依據原料組成、反應條件等決定之平衡轉化率以下。多元醇脂肪酸單酯之反應轉化率,以10%以上者為佳,以15%以上者為較佳,以20%以上者為更佳。
以下,關於本實施方式有關之製造方法,以多元醇為醣時之態樣,以及,多元醇為醣醇時之態樣示例說明之。
(關於醣脂肪酸酯)
醣及脂肪酸之縮合物的醣脂肪酸酯,由於具有顯著的界面活性能,兼備良好的生物分解性及安全性等理由,被廣泛利用作為非離子性界面活性劑添加於食品、化妝品、醫藥品、廚房用清潔劑等之中。
醣脂肪酸酯之製法者,有1)使用脂肪酸氯化物或脂肪酸酐與醣作原料進行直接酯化之方法,2)使用低碳數醇及脂肪酸之縮合物的脂肪酸酯與醣作原料進行酯交換之方法,3)將如脂酶的酵素作觸媒之藉由酵素之方法,4)使用 微生物之發酵法等。
其中,1)之方法,一直以來使用於實驗室規模之合成,但因為原料的高價,缺乏經濟性,直至現在仍未能商業化。
再者,3)之方法,因為酯化反應中醣之位置選擇性高而為有利的方法。例如,於上述非專利文獻1,揭示以使用脂酶之酵素法將醣脂肪酸酯選擇地合成的方法者,係使用源自Chromobacterium viscosum之脂酶,將正辛基-β-葡萄哌喃糖苷(n-octyl-β-glucopyranoside)及6-O-辛基葡萄糖作原料,使單酯(C-6位)及二酯(C-3,6位)為1:1而合成之方法。
再者,於上述非專利文獻2,揭示以使用Candida antarctica脂酶B(Novozyme SP435)固定化脂酶,將月桂酸及甘露糖(mannose)作原料,使二酯之混合物(C-1,6位、C-3,6位、C-4,6位)以51%收率合成之方法。
然而,3)之方法,因有反應速度遲緩,且不論觸媒之脂酶等酵素價格高,重複反應使用則不免劣化等缺點,未能大規模商業化。
更且,近來,藉由4)之方法使醣脂肪酸酯合成商業化以來,但4)之方法而合成醣脂肪酸酯,由水系發酵液將生產物分離/精製之負荷大,成本高,可使用用途受限制。
因其緣故,現在,工業上大規模生產醣脂肪酸酯其代表的蔗糖脂肪酸酯係2)之方法,具體而言,藉由將蔗糖及脂肪酸甲酯作原料,在鹼觸媒存在下,將二甲基甲醯胺(DMF)及二甲亞碸(DMSO)作溶媒使行酯交換之方法而製造之。
然而,此方法所得醣脂肪酸酯之組成,為單酯、二酯、三酯等之混合物,特別在如欲得二酯比高之醣脂肪酸酯時,不可能避免生成三酯。因此,為了以上述方法獲得二酯比高的醣脂肪酸酯時,精製操作係屬必要。
此點,於上述專利文獻1中,揭示將藉由鹼觸媒以酯交換反應取得之醣脂肪酸酯混合物予以分離/精製之方法,例如,將調製為預定蔗糖脂肪酸酯濃度之水溶液作為酸性側,而分離成親水性高的蔗糖脂肪酸酯群,及親油性高的蔗糖脂肪酸酯群之方法。
然而,於專利文獻1敘述之方法,欲取得親油性高的蔗糖脂肪酸酯群時,主要係得到二酯及三酯混合之狀態,再者,不能避免併產親水性的蔗糖脂肪酸酯群(主要為單酯),未必是有效率的生產方法。相對於醣脂肪酸二酯,醣脂肪酸單酯之界面活性能低,一方面即使醣脂肪酸二酯變至醣脂肪酸三酯仍未顯著提升界面活性,脂肪酸酯之原單元變差之緣故而影響至成本上升。
對此,依據本實施方式有關之製造方法,可以有效率的而且實用的反應時間,獲得醣脂肪酸二酯。
構成醣脂肪酸單酯之醣者,列舉如,多羥基醛(polyhydroxyaldehyde)(醛醣(aldose))、多羥基酮(polyhydroxyketone)(酮醣(ketose))之單醣類;藉由水解可變換成單醣類之雙醣類、三醣類等寡醣類。
單醣類者,列舉乙醣(biose)、丙醣、丁醣、戊醣、己醣、庚醣(heptose)等。再者,單醣類,可為D旋光異構 物亦可為L旋光異構物。
較具體而言,分別列舉如,酮丙醣者為二羥基丙酮,醛丙醣者為甘油醛。再者,分別列舉如,酮丁醣者為赤藻酮糖(erythrulose),醛丁醣者為赤藻糖(erythrose)及蘇糖(threose)。再者,分別列舉如,酮戊醣者為核酮糖(ribulose)及木酮糖(xylulose),醛戊醣者為核糖(ribose)、阿拉伯糖(arabinose)、木糖(xylose)及來蘇糖(lyxose)。
再者,分別列舉如,酮己醣者為假果糖(psicose)、果糖、山梨糖(sorbose)及塔格糖(tagatose),醛己醣者為阿洛糖(allose)、阿卓糖(altrose)、葡萄糖、甘露糖、古洛糖(gulose)、艾杜糖(idose)、半乳糖及太洛糖(talose)。更且,列舉如酮庚醣者為景天酮庚糖(sedoheptulose)。
雙醣類者,列舉如,蔗糖、乳糖、麥芽糖、海藻糖(trehalose)、松二糖(turanose)及纖維二糖(cellobiose)。
三醣類者,列舉如,棉子糖(raffinose)、松三糖(melezitose)及麥芽三糖。
構成醣脂肪酸單酯之醣者,此等之中以蔗糖、乳糖、麥芽糖、D-葡萄糖、D-果糖、D-半乳糖為佳。
再者,構成醣脂肪酸單酯之醣者以單醣類為佳。亦即,醣脂肪酸單酯,係以選自包含葡萄糖單酯、果糖單酯及半乳糖單酯之群組之至少一種者為佳。
醣脂肪酸單酯,亦可為以任何方法調製者。例如,可以下述方法調製醣脂肪酸單酯,1)使用脂肪酸氯化物或脂 肪酸酐與醣作原料進行直接酯化之方法,2)使用低碳數醇及脂肪酸之縮合物的脂肪酸酯與醣作原料進行酯交換之方法,3)將如脂酶的酵素作觸媒之藉由酵素之方法,4)使用微生物之發酵法等。
此等之中,由經濟性觀點來看,以藉由2)酯交換之方法調製醣脂肪酸單酯者為佳。猶且,以2)之方法調製醣脂肪酸單酯時,於上述不均化反應所使用之原料中,期望不含有未反應之脂肪酸酯。若未反應之脂肪酸酯混在時,要將未反應之脂肪酸酯由不均化反應所得醣脂肪酸二酯分離而精製恐會產生多巨大的負荷。
在上述不均化反應所使用之原料中,可單獨使用醣脂肪酸單酯,亦可使用醣脂肪酸單酯及醣脂肪酸二酯之混合物。尚且,亦可使用更含有醣脂肪酸三酯、醣脂肪酸四酯等之混合物。
亦即,例如,藉由經由鹼觸媒將醣脂肪酸單酯進行酯交換反應而進行調製時,會有所得反應生成物成為醣脂肪酸單酯及醣脂肪酸二酯之混合物的情況。此種情況時,可將醣脂肪酸單酯由反應生成物分離而供給於上述不均化反應,亦可將反應生成物維持原狀而供給於上述不均化反應。
如上所述,本實施方式有關之製造方法中之不均化反應,由於使用上述特定之觸媒,幾乎不會引起從醣脂肪酸二酯,朝向醣脂肪酸三酯及醣脂肪酸四酯之逐次反應。因其緣故,原料即使有醣脂肪酸二酯混在,幾乎不會生成醣脂肪酸三酯等副產物,可高選擇率獲得醣脂肪酸二酯。
關於上述不均化反應,可視醣脂肪酸單酯之種類而選擇適當觸媒。例如,葡萄糖己二酸單酯之不均化反應方面,式(1)所表示之水滑石化合物之中,以M2+ 使用Ca2+ 化合物作觸媒者為佳,使用M2+ 為Ca2+ 而且M3+ 為Al3+ 之化合物作觸媒者為較佳。依據此種觸媒,不均化反應之反應性及二酯選擇率更為提升。
於表1,係表示典型的醣脂肪酸單酯與,作為其不均化反應觸媒而特別適當之水滑石化合物,的組合。尚且,表1中之M2+ 及M3+ 係各自,表示式(1)中之M2+ 及M3+
上述不均化反應,例如,可藉由使於反應溶媒中將上 述觸媒及醣脂肪酸單酯溶解及/或分散之反應溶液,保持在預定反應溫度而進行。
反應溶液中之醣脂肪酸單酯之量,無特別限制,例如,可依對反應溶媒之飽和溶解度而適當調整。例如,將醣脂肪酸單酯於反應溶液中溶解直至飽和溶解度附近,而可使反應性及生產性更為提升。
再者,醣脂肪酸單酯,在反應溶液中亦可未必溶解,例如,亦可將飽和溶解度以上之醣脂肪酸單酯供給於反應溶液中。此時,於反應初期存在固體狀醣脂肪酸單酯,所謂以漿狀狀態形成反應,即使此種情況亦進行上述不均化反應。因此,隨著上述不均化反應進行,醣脂肪酸單酯逐漸溶解,變換成醣脂肪酸二酯直到最終達到平衡點為止。
反應溶媒,只要不阻害不均化反應(酯交換反應)之物者皆可,可使用各種有機溶媒。反應溶媒者,可列舉如:二甲基醚、二乙基醚、甲基乙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚化合物;丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二丙基酮、二丁基酮、甲基異丁基酮、2,4-戊二酮等酮化合物;乙腈、丙烯腈、丙腈、己二腈、異丁腈等腈化合物;氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等鹵化烷基化合物;3級丁醇等3級醇化合物;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等醯胺化合物;乙二胺、己二胺等胺化合物;二甲亞碸等亞碸化合物。
再者,可使用碳數5至8之鏈狀烴化合物作反應溶媒。尚且,鏈狀烴化合物作反應溶媒時,上述不均化反應顯示 特異的舉動。具體而言,使用戊烷、己烷、庚烷進行反應並無問題,但使用辛烷則反應性變低,使用壬烷、癸烷等碳數9以上之鏈狀烴化合物則有反應性顯著變低之傾向。
上述醚化合物之中,若使用聚乙二醇等聚合物則有反應性變低之傾向。因是,反應溶媒者,醚化合物之中以低分子鏈狀醚化合物為佳。
再者,若使用具有環狀結構之化合物(例如,γ-丁內酯等內酯化合物、四氫呋喃等環狀醚化合物、環己烷等環狀烴化合物),則有反應性變低之傾向。因是,反應溶媒者,以使用未具有環狀結構之化合物者為佳。亦即,例如反應溶媒者,該反應溶媒具有之烷基以直鏈狀或分枝狀者為佳。其他之反應溶媒者,使用離子性液體及超臨界流體亦無問題。離子性液體者,可舉如咪唑鎓系化合物、吡啶鎓系化合物、4級銨系化合物、鏻系化合物等,具體而言,列舉1-丁基-3-甲基-咪唑鎓六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓四氟硼酸鹽等。關於超臨界流體,列舉如超臨界二氧化碳等。
反應溶媒,施行脫水處理等,以採用儘可能排除水分者為佳。如只有極少量水分並無問題,但水分含量變多則不均化反應(酯交換反應)加上水解反應競爭,容易產生副產物之脂肪酸。若產生副產物之脂肪酸,則會有醣脂肪酸二酯之分離/精製變困難之情況。
反應溫度以35至100℃為佳,以50至90℃為較佳,以50至75℃為更佳。若反應溫度在此範圍,則反應性及 生產性顯著提升。若反應溫度過低則反應性及生產性會有提升困難之傾向,再者若反應溫度過高則反應性及生產性會有降低之情況。反應溫度變高時反應性及生產性降低之原因並不確定,推想為高溫引起觸媒劣化,觸媒活性受阻害等。
上述不均化反應中之反應壓力無特別限定,可為大氣壓。再者上述不均化反應中之氣相部之組成,無特別限定,但通常,由防止爆炸等安全性觀點及抑制氧化反應之觀點來看,選擇氮氣等惰性氣體。
上述不均化反應,可進行直至達到醣脂肪酸二酯外觀生成停止之平衡點。達至平衡點之時間,依據使用之原料組成、原料濃度、反應溫度、觸媒濃度、反應溶媒種類等而異。反應時間,通常為1至72小時,佳為2至20小時,較佳為3至5小時左右。
上述不均化反應中之觸媒之使用量,可依使用之原料組成、原料濃度、反應溫度、有機溶媒種類等而適當調整,若過少則由生產性觀點來看變成不利,若過多則有發生攪拌等問題之情形。依此,相對於反應溶媒1L之觸媒使用量,以1至500g/L為佳
上述不均化反應之反應結束後之反應液中,含有觸媒及、醣脂肪酸二酯及、醣及、依情況未反應(或以平衡反應生成)之醣脂肪酸單酯。使用低極性溶媒作反應溶媒時,例如,將固體狀觸媒及醣以一般的固液分離方法由反應液分離之後,將反應溶媒蒸餾除去,而可獲得醣脂肪酸二酯(或 醣脂肪酸二酯及醣脂肪酸單酯之混合物)。
再者,使用極性溶媒作反應溶媒時,例如,將低極性溶媒添加至反應液中使醣析出,將固體狀觸媒及析出之醣以一般的固液分離方法由反應液分離之後,將反應溶媒及添加之低極性溶媒蒸餾除去,而可獲得醣脂肪酸二酯(或醣脂肪酸二酯及醣脂肪酸單酯之混合物)。
由反應液回收之觸媒,可原狀直接再度用於不均化反應。尚且,複數次重複使用於不均化反應,在觸媒發生劣化時,將附著於觸媒之著色物質等不純物,以一般的溶媒洗淨、氧化處理、煅燒處理等除去,而可活化觸媒。
將觸媒及醣分離之後的反應液,通常為無色透明,發生著色時,一般使用過氧化氫水及次氯酸之漂白處理;使用活性碳、離子交換樹脂、活性氧化鋁等吸附劑之脫色處理等;以上述方式脫色之後,可進行蒸餾除去反應溶媒等。
上述不均化反應之反應型式,無特別限制,可採用下述型式,使用一般的攪拌槽之批式反應型式;一邊同時添加必要原料之半批式反應型式;將觸媒成形為一定粒徑以上者並在攪拌槽或管型反應器中固定化,使添加必要原料及取出反應生成物同時進行之連續反應型式等。
上述不均化反應中醣脂肪酸單酯之反應轉化率,可依反應溫度、反應時間、觸媒使用量等而適當調整。較佳的反應轉化率,依原料組成、目的生成物所要求之以界面活性能為首之物理特性等而異,但通常,以將原料及生成物之界面活性能比較下可差別化的程度使之轉化者為佳。尚 且,不說亦明瞭,反應轉化率限定於依據原料組成、反應條件等決定之平衡轉化率以下。醣脂肪酸單酯之反應轉化率,以10%以上者為佳,以25%以上者為較佳,以40%以上者為更佳。
(關於醣醇脂肪酸酯)
醣醇及脂肪酸之縮合物的醣醇脂肪酸酯,由於具有顯著的界面活性能,兼備良好的生物分解性及安全性等理由,被廣泛利用作為非離子性界面活性劑添加於食品、化妝品、醫藥品、廚房用清潔劑等之中。
醣醇脂肪酸酯之工業製法,已知為將醣醇及脂肪酸在觸媒存在下,或是無觸媒下加熱之方法等。再者,於專利文獻1中,報告在鹼金屬鹽存在下,將碳數4至6之醣醇及脂肪酸之低級醇酯使行酯交換反應作為特徵的醣醇脂肪酸酯之製造方法。
但是,於上述工業製法中,進行藉由醣醇及脂肪酸之脫水縮合可獲得醣醇脂肪酸酯,但二酯之選擇率顯著低下,要得到高濃度二酯必須繁雜的精製操作。
再者,於專利文獻1敘述之方法中將二酯選擇性合成者係屬困難,若欲獲得高二酯比之醣醇脂肪酸酯,要避免三酯之生成實為困難。
對此,依據本實施方式有關之製造方法,可以高選擇率獲得醣醇脂肪酸二酯。
構成醣醇脂肪酸單酯之醣醇者,列舉甘油、赤藻糖醇(erythritol)、蘇糖醇(threitol)、阿拉伯糖醇 (arabinitol)、木糖醇(xylitol)、核糖醇(ribitol)、艾杜糖醇(iditol)、半乳糖醇(galactitol)、葡萄糖醇(glucitol)、甘露糖醇(mannitol)、庚七醇(volemitol)、洋梨醇(perseitol)、檞皮醇(quercitol)、肌醇(inositol)等。醣醇之立體化學無特別限制,可為單一之立體異構物亦可為立體異構物之混合物。肌醇之立體異構物者,適於使用如肌肌醇(myoinositol)。
醣醇脂肪酸單酯,亦可為以任何方法調製者。例如,可以下述等方法調製醣醇脂肪酸單酯,1)使用脂肪酸氯化物或脂肪酸酐與醣醇作原料進行直接酯化之方法,2)使用低碳數醇及脂肪酸之縮合物的脂肪酸酯與醣醇作原料進行酯交換之方法,3)將如脂酶的酵素作觸媒之藉由酵素之方法,4)使用微生物之發酵法等。
在上述不均化反應所使用之原料中,可單獨使用醣醇脂肪酸單酯,亦可使用醣醇脂肪酸單酯及醣醇脂肪酸二酯之混合物。尚且,亦可使用更含有醣醇脂肪酸三酯、醣醇脂肪酸四酯等之混合物作原料。
亦即,例如,藉由經由醣醇及脂肪酸之縮合反應,會有所得反應生成物為醣醇脂肪酸單酯及醣醇脂肪酸二酯之混合物的情況,可將醣醇脂肪酸單酯由該混合物分離以供給於上述不均化反應,亦可將該混合物維持原狀供給於上述不均化反應。
如上所述,本實施方式有關之製造方法中之不均化反應,由於使用上述特定之觸媒,幾乎不會引起從醣醇脂肪 酸二酯,朝向醣醇脂肪酸三酯及醣醇脂肪酸四酯之逐次反應。因其緣故,在原料中即使有醣醇脂肪酸二酯混在,醣醇脂肪酸三酯等副產物幾乎不會生成,可高選擇率獲得醣醇脂肪酸二酯。
上述不均化反應,例如,可藉由使於反應溶媒中將上述觸媒及醣醇脂肪酸單酯溶解及/或分散之反應溶液,保持在預定反應溫度而進行。
反應溶液中之醣醇脂肪酸單酯之量,無特別限制,例如,可依對反應溶媒之飽和溶解度而適當調整。例如,將醣醇脂肪酸單酯於反應溶液中溶解直至飽和溶解度附近,而可使反應性及生產性更為提升。
再者,醣醇脂肪酸單酯,在反應溶液中亦可未必溶解,例如,亦可將飽和溶解度以上之醣醇脂肪酸單酯供給於反應溶液中。此時,於反應初期存在固體狀醣醇脂肪酸單酯,所謂以漿狀狀態形成反應,即使此種情況亦進行上述不均化反應。因此,隨著上述不均化反應進行,醣醇脂肪酸單酯逐漸溶解,變換成醣醇脂肪酸二酯直到最終達到平衡點為止。
反應溶媒,只要不阻害不均化反應(酯交換反應)之物者皆可,可使用各種有機溶媒、離子性液體、超臨界流體。有機溶媒者,可列舉如:二甲基醚、二乙基醚、甲基乙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、乙二醇二甲基醚等醚化合物;丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二丙基酮、二丁基酮、甲基異丁基酮、2,4-戊二酮等酮化合物;乙腈、丙烯腈、丙腈、 己二腈、異丁腈等腈化合物;氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等鹵化烷基化合物;3級丁醇等3級醇化合物;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等醯胺化合物;乙二胺、己二胺等胺化合物;二甲亞碸等亞碸化合物。離子性液體者,可舉如咪唑鎓系化合物、吡啶鎓系化合物、4級銨系化合物、鏻系化合物等,具體而言,列舉1-丁基-3-甲基-咪唑鎓六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基-咪唑鎓四氟硼酸鹽等。關於超臨界流體,列舉如超臨界二氧化碳等。
反應溶媒,施行脫水處理等,以採用儘可能排除水分者為佳。如只有極少量水分並無問題,但水分含量變多則不均化反應(酯交換反應)加上水解反應競爭,容易產生副產物之脂肪酸。若產生副產物之脂肪酸,則會有醣醇脂肪酸二酯之分離/精製變困難之情況。
反應溫度以35至100℃為佳,以50至90℃為較佳,以50至75℃為更佳。若反應溫度在此範圍,則反應性及生產性顯著提升。若反應溫度過低則反應性及生產性會有提升困難之傾向,再者若反應溫度過高則反應性及生產性會有降低之情況。反應溫度變高時反應性及生產性降低之原因並不確定,推想為高溫引起觸媒劣化,觸媒活性受阻害等。
上述不均化反應中之反應壓力無特別限定,可為大氣壓。再者上述不均化反應中之氣相部之組成,無特別限定,但通常,由防止爆炸等安全性觀點及抑制氧化反應之觀點來看,選擇氮氣等惰性氣體。
上述不均化反應,可進行直至達到醣醇脂肪酸二酯外觀生成停止之平衡點。達至平衡點之時間,依據使用之原料組成、原料濃度、反應溫度、觸媒濃度、反應溶媒種類等而異。反應時間,可使用如1至72小時。
上述不均化反應中之觸媒之使用量,可依使用之原料組成、原料濃度、反應溫度、有機溶媒種類等而適當調整,若過少則由生產性觀點來看變成不利,若過多則有發生攪拌等問題之情形。依此,相對於反應溶媒1L之觸媒使用量,以1至500g/L為佳。
上述不均化反應之反應結束後之反應液中,含有觸媒及、醣醇脂肪酸二酯及、醣醇及、依情況未反應(或以平衡反應生成)之醣醇脂肪酸單酯。使用低極性溶媒作反應溶媒時,例如,將固體狀觸媒及醣醇以一般的固液分離方法由反應液分離之後,將反應溶媒蒸餾除去,而可獲得醣醇脂肪酸二酯(或醣醇脂肪酸二酯及醣醇脂肪酸單酯之混合物)。
再者,使用極性溶媒作反應溶媒時,例如,將低極性溶媒添加至反應液中使醣醇析出,將固體狀觸媒及析出之醣醇以一般的固液分離方法由反應液分離之後,使反應溶媒及添加之低極性溶媒蒸餾除去,而可獲得醣醇脂肪酸二酯(或醣醇脂肪酸二酯及醣醇脂肪酸單酯之混合物)。
由反應液回收之觸媒,可原狀直接再度用於不均化反應。尚且,複數次重複使用於不均化反應,在觸媒發生劣化時,將附著於觸媒之著色物質等不純物,以一般的溶媒 洗淨、氧化處理、煅燒處理等除去,而可活化觸媒。
將觸媒及醣醇分離之後的反應液,通常為無色透明,發生著色時,一般使用過氧化氫水及次氯酸之漂白處理;使用活性碳、離子交換樹脂、活性氧化鋁等吸附劑之脫色處理等;以上述方式脫色之後,可進行蒸餾除去反應溶媒等。
上述不均化反應之反應型式,無特別限制,可採用下述型式,使用一般的攪拌槽之批式反應型式;一邊同時添加必要原料之半批式反應型式;將觸媒成形為一定粒徑以上者並在攪拌槽或管型反應器中固定化,使添加必要原料及取出反應生成物同時進行之連續反應型式等。
上述不均化反應中醣醇脂肪酸單酯之反應轉化率,可依反應溫度、反應時間、觸媒使用量等而適當調整。較佳的反應轉化率,依原料組成、目的生成物所要求之以界面活性能為首之物理特性等而異,但通常,以將原料及生成物之界面活性能比較下可差別化的程度使之轉化者為佳。尚且,不說亦明瞭,反應轉化率限定於依據原料組成、反應條件等決定之平衡轉化率以下。醣醇脂肪酸單酯之反應轉化率,以10%以上者為佳,以15%以上者為較佳,以20%以上者為更佳。
以上,對本發明之適當實施方式予以說明,但本發明不限定於上述實施方式。例如,上述實施方式,雖已敘述關於由多元醇脂肪酸單酯製造多元醇脂肪酸二酯之方法,但本發明係與,將脂肪酸或脂肪酸衍生物(如脂肪酸甲酯), 及多元醇作原料,合成多元醇脂肪酸單酯(或多元醇脂肪酸單酯及多元醇脂肪酸二酯之混合物)之各種方法組合,結果而言,亦可作為將脂肪酸或脂肪酸衍生物,及多元醇作原料,製造多元醇脂肪酸二酯之方法。
(實施例)
以下,藉由實施例較具體地說明本發明,本發明不限定於實施例,以未超過其要旨為限,可以進行各種變更、修飾。
製造例及比較例所得生成物之分析,採以下方法分析之。
(GPC分析)
藉由生成物之GPC分析,測定生成物中之多元醇脂肪酸單酯、多元醇脂肪酸二酯、多元醇脂肪酸三酯、多元醇脂肪酸四酯、脂肪酸甲酯及脂肪酸之含量。具體而言,使用凝膠滲透層析(gel permeation chromatography;GPC)(島津製作所股份有限公司製LC-10Avp),採用管柱為GPC管柱(東曹(Tosoh)製TSK-GEL G2500HXL(7.8mmID×30cmL×2支串聯)),管柱溫度為40℃,移動相為THF,流速為0.5mL/min,檢測器為RI(島津製作所製RID-6A),注入量為10μL,進行測定。
(界面活性能之評價)
生成物之界面活性能評價,如以下方式實施。亦即,臨界微胞濃度(critical micelle concentration)(cmc)及臨界微胞形成時之表面張力(γ cmc)各自以自動表面張 力計(協和界面科學股份有限公司製CBVP-Z型)測定。尚且,採用測定溫度為25℃,試樣調製為0.001至0.5質量%水溶液。
(製造例A-1:葡萄糖月桂酸單酯之調製)
葡萄糖月桂酸單酯,採以下方法調製。亦即,將月桂酸甲酯(和光純藥工業股份有限公司製)33mmol、D-葡萄糖(和光純藥工業股份有限公司製)132 mmol、二甲亞碸(和光純藥工業股份有限公司製)100mL及無水碳酸鉀0.12g,加入200mL三口燒瓶中,浸在90℃油浴中採17mmHg減壓下,以攪拌器(stirrer)攪拌進行反應3小時。
將所得反應液冷卻,以乙二醇二甲醚稀釋5倍使未反應葡萄糖析出後,以減壓過濾將固形物(無水碳酸鉀、葡萄糖)濾離,以蒸發器將溶媒蒸餾除去,得到濃縮乾固物。其次,以正庚烷使目的物析出後,以減壓過濾將未反應脂肪酸濾離,更且進行減壓乾燥,獲得目的物之葡萄糖月桂酸單酯之固體。
對於所得葡萄糖月桂酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之純度為96%莫耳比。
(製造例A-2:葡萄糖己二酸單酯之調製)
除了取代月桂酸甲酯使用己二酸甲酯33 mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製葡萄糖己二酸單酯。對於所得葡萄糖己二酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖己二酸單酯之純度為97%莫耳比。
(製造例A-3:葡萄糖辛酸單酯之調製)
除了取代月桂酸甲酯使用辛酸甲酯33 mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製葡萄糖辛酸單酯。對於所得葡萄糖辛酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖辛酸單酯之純度為98%莫耳比。
(製造例A-4:葡萄糖壬酸單酯之調製)
除了取代月桂酸甲酯使用壬酸甲酯33 mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製葡萄糖壬酸單酯。對於所得葡萄糖壬酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖壬酸單酯之純度為97%莫耳比。
(製造例A-5:葡萄糖癸酸單酯之調製)
除了取代月桂酸甲酯使用癸酸甲酯33 mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製葡萄糖癸酸單酯。對於所得葡萄糖癸酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖癸酸單酯之純度為96%莫耳比。
(製造例A-6:葡萄糖十五酸單酯之調製)
除了取代月桂酸甲酯使用十五酸甲酯33 mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製葡萄糖十五酸單酯。對於所得葡萄糖十五酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖十五酸單酯之純度為97%莫耳比。
(製造例A-7:葡萄糖棕櫚酸單酯之調製)
除了取代月桂酸甲酯使用棕櫚酸甲酯33 mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製葡萄糖棕櫚酸單酯。對於所得葡萄糖棕櫚酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖棕櫚酸單酯之純度為96%莫耳比。
(製造例A-8:葡萄糖十二烷二酸單酯之調製)
將月桂酸(和光純藥工業股份有限公司製)120mmol、D-葡萄糖(和光純藥工業股份有限公司製)120 mmol、丙酮(和光純藥工業股份有限公司製)150mL、固定化脂酶(Lipase)(NovozymeSP435)6.0g,及,分子篩4A(和光純藥工業股份有限公司製)30g,加入300mL三口燒瓶中,浸在50℃水浴中,以攪拌器攪拌進行反應48小時。
將所得反應液冷卻,以乙二醇二甲醚稀釋20倍使未反應葡萄糖析出後,減壓過濾,將固形物(脂酶、分子篩4A、葡萄糖)濾離,以蒸發器將溶媒蒸餾除去,得到濃縮乾固物。其次,以醋酸己酯使目的物析出後,以減壓過濾將未反應脂肪酸濾離,更且進行減壓乾燥,獲得目的物之葡萄糖十二烷二酸單酯之固體。對於所得葡萄糖十二烷二酸單酯,進行GPC分析,葡萄糖十二烷二酸單酯之純度為96%莫耳比。
(製造例A-9:果糖月桂酸單酯之調製)
除了取代D-葡萄糖使用果糖132mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製果糖月桂酸單酯。對於所得果糖月桂酸單酯,進行GPC分析,果糖月桂酸單酯之純度為97%莫耳比。
(製造例A-10:半乳糖月桂酸單酯之調製)
除了取代D-葡萄糖使用半乳糖132mmol以外,藉由與製造例A-1同樣之方法,調製半乳糖月桂酸單酯。對於所得半乳糖月桂酸單酯,進行GPC分析,半乳糖月桂酸單酯 之純度為98%莫耳比。
(實施例A-1)
以製造例A-1調製之葡萄糖月桂酸單酯作原料,市售之Mg6 Al2 (OH)16 CO3 .zH2 O作觸媒,進行不均化反應。具體而言,將葡萄糖月桂酸單酯0.037g、觸媒0.04g及反應溶媒之1,2-二甲氧基乙烷1mL,加入2mL螺旋(screw)管瓶中,使用恆溫振盪式培養箱在反應溫度60℃、進行反應24小時。
反應結束後,反應液以1,2-二甲氧基乙烷稀釋約5倍後,以PTFE製0.2μm過濾器處理除去觸媒及葡萄糖,得到葡萄糖月桂酸單酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為30%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。尚且,單酯轉化率可以下述式(a)求之,二酯選擇率可以下述式(b)求之。
單酯轉化率(%)=(原料單酯(mol)-未反應單酯(mol))/原料單酯(mol)………(a)
二酯選擇率(%)=生成之二酯(mol)/生成之二酯、三酯及四酯之總量(mol)………(b)
(實施例A-2)
除了採用反應時間48小時以外,與實施例A-1同樣實施得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為75%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。再者,所得混合物中葡萄糖月桂酸二酯及葡萄糖月桂酸單酯之莫耳比(二酯:單酯)為 4:6。
對於所得混合物,以上述方法進行界面活性能評價,其值為cmc=5×10-5 [M]、γ cmc=33[mN/m],明瞭具有高的界面活性能。再者,對於葡萄糖月桂酸單酯同樣地進行界面活性能評價,其值為cmc=1×10-3 [M]、γ cmc=46[mN/m]。實施例A-2之混合物及葡萄糖月桂酸單酯的界面活性能評價結果,表示於第1圖。
再者,將正庚烷加至所得混合物中,使葡萄糖月桂酸單酯析出後,將固形物採減壓過濾而濾離,以蒸發器蒸餾除去溶媒,得到葡萄糖月桂酸二酯之固體。對於所得葡萄糖月桂酸二酯,進行GPC分析,葡萄糖月桂酸二酯之純度為100%莫耳比。
(實施例A-3)
除了觸媒使用量為0.12 g,採用反應時間3小時以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為28%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-4)
除了觸媒使用量為0.12 g,採用反應時間7小時以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為42%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-5)
除了觸媒使用量為0.4 g,採用反應時間3小時以外, 藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為36%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-6)
除了觸媒使用量為0.4 g,採用反應時間7小時以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為49%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-7)
除了觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為32%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-8)
除了觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 CO3 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為31%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-9)
除了觸媒使用市售之Mg10 Al2 (OH)24 Cl2 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂 酸單酯之轉化率為28%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-10)
除了觸媒使用市售之Mg10 Al2 (OH)24 CO3 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為25%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-11)
除了觸媒使用市售之Ca3 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為26%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-12)
除了觸媒使用市售之Ca4 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為24%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-13)
除了觸媒使用市售之Ca4 Mg6 Al5 (OH)10 Cl2 .zH2 O為0.04 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月 桂酸單酯之轉化率為25%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
實施例A-1至A-13之反應條件及所得混合物之分析結果,表示於表2。
(實施例A-14)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成至二乙二醇以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為31%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-15)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成丙酮以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為37%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-16)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成二乙基酮以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為20%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-17)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成二丙基酮以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為24%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-18)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成二丁基酮以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為22%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-19)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成乙腈以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為38%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-20)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成氯仿以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為25%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-21)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成己二胺以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為38%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-22)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成二甲亞碸以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為37%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-23)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成正己烷以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為28%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-24)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成正庚烷以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸 單酯之轉化率為23%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-25)
除了將反應溶媒由1,2-二甲氧基乙烷變更成正辛烷以外藉由與實施例A-8同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯之轉化率為6%,葡萄糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
實施例A-8、A-14至A-25之反應條件及所得混合物之分析結果,表示於表3。
(實施例A-26)
除了原料使用葡萄糖己二酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Ca4 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖己二酸酯混合物。所得混合 物之一部分實施GPC分析,葡萄糖己二酸單酯之轉化率為15%,葡萄糖己二酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-27)
除了原料使用葡萄糖辛酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Ca4 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖辛酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖辛酸單酯之轉化率為9%,葡萄糖辛酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-28)
除了原料使用葡萄糖壬酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Ca4 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖壬酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖壬酸單酯之轉化率為12%,葡萄糖壬酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-29)
除了原料使用葡萄糖癸酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖癸酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖癸酸單酯之轉化率為32%,葡萄糖癸酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-30)
除了原料使用葡萄糖癸酸單酯0.037 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖癸酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖癸酸單酯之轉化率為 30%,葡萄糖癸酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-31)
除了原料使用葡萄糖十五酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖十五酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖十五酸單酯之轉化率為25%,葡萄糖十五酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-32)
除了原料使用葡萄糖十五酸單酯0.037 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖十五酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖十五酸單酯之轉化率為30%,葡萄糖十五酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-33)
除了原料使用葡萄糖棕櫚酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖棕櫚酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖棕櫚酸單酯之轉化率為28%,葡萄糖棕櫚酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-34)
除了原料使用葡萄糖棕櫚酸單酯0.037 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖棕櫚酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖棕櫚酸單酯之轉化率為32%,葡萄糖棕櫚酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-35)
除了原料使用葡萄糖十二烷二酸單酯0.037 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖十二烷二酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,葡萄糖十二烷二酸單酯之轉化率為26%,葡萄糖十二烷二酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-36)
除了原料使用果糖月桂酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到果糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,果糖月桂酸單酯之轉化率為23%,果糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-37)
除了原料使用果糖月桂酸單酯0.037 g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到果糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,果糖月桂酸單酯之轉化率為30%,果糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-38)
除了原料使用半乳糖月桂酸單酯0.037 g,觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O為0.04g以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到半乳糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,半乳糖月桂酸單酯之轉化率為24%,半乳糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例A-39)
除了原料使用半乳糖月桂酸單酯0.037 g以外,藉由 與實施例A-1同樣方法,得到半乳糖月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,半乳糖月桂酸單酯之轉化率為32%,半乳糖月桂酸二酯之選擇率為100%。
實施例A-26至A-39之反應條件及所得混合物之分析結果,表示於表4。
(實施例A-40至A-47)
除了將反應溫度,分別設定為35℃(實施例A-40)、40℃(實施例A-41)、45℃(實施例A-42)、50℃(實施例 A-43)、60℃(實施例A-44)、75℃(實施例A-45)、90℃(實施例A-46)、100℃(實施例A-47),採反應時間為3小時以外,藉由與實施例A-1同樣方法,得到葡萄糖月桂酸酯混合物。
各實施例所得混合物之一部分,各別實施GPC分析,葡萄糖月桂酸單酯轉化率及葡萄糖月桂酸二酯選擇率如表5所述。再者,第2圖,係實施例A-40至實施例A-47中不均化反應之反應溫度與單酯轉化率的關係表示圖。
(比較例A-1)
實施例A-1中之觸媒,更換為未具有水滑石結構之無機氧化物Mg6 Al2 O9 進行反應,則完全不進行不均化反應。
(製造例B-1:肌醇癸酸單酯之調製)
將癸酸甲酯(和光純藥工業股份有限公司製)11mmol、肌肌醇(和光純藥工業股份有限公司製)33mmol、二甲亞碸(和光純藥工業股份有限公司製)100mL及無水碳酸鉀 0.30g,加入200mL三口燒瓶中,浸在90℃油浴中採50mmHg減壓下,以攪拌器攪拌進行反應4小時。
將所得反應液冷卻,以乙二醇二甲醚稀釋5倍使未反應肌肌醇析出後,以減壓過濾將固形物(無水碳酸鉀、肌肌醇)濾離,以蒸發器將溶媒蒸餾除去,得到濃縮乾固物。其次,以正庚烷使目的物析出後,以減壓過濾將未反應脂肪酸濾離,更且進行減壓乾燥,獲得目的物肌醇癸酸單酯之固體。對於所得肌醇癸酸單酯,進行GPC分析,肌醇癸酸單酯之純度為89%莫耳比。
(製造例B-2:肌醇月桂酸單酯之調製)
除了將癸酸甲酯更換為使用月桂酸甲酯33mmol以外,藉由與製造例B-1同樣之方法,調製肌醇月桂酸單酯。對於所得肌醇月桂酸單酯,進行GPC分析,肌醇月桂酸單酯之純度為83%莫耳比。
(製造例B-3:肌醇棕櫚酸單酯之調製)
除了將癸酸甲酯更換為使用棕櫚酸甲酯33mmol以外,藉由與製造例B-1同樣之方法,調製肌醇棕櫚酸單酯。對於所得肌醇棕櫚酸單酯,進行GPC分析,肌醇棕櫚酸單酯之純度為72%莫耳比。
(實施例B-1)
以製造例B-1調製之肌醇癸酸單酯作原料,市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O作觸媒,進行不均化反應。具體而言,將肌醇癸酸單酯0.4 g、觸媒0.04g及反應溶媒之1,2-二甲氧基乙烷1mL,加入2mL螺旋管瓶中,使用恆溫振盪式 培養箱在反應溫度60℃、進行反應24小時。
反應結束後,將反應液以1,2-二甲氧基乙烷稀釋約5倍後,以PTFE製0.2μm過濾器處理除去觸媒及肌醇,得到肌醇癸酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇癸酸單酯之轉化率為22%,肌醇癸酸酸二酯之選擇率為100%。尚且,單酯轉化率可以下述式(a)求之,二酯選擇率可以下述式(b)求之。
單酯轉化率(%)=(原料單酯(mol)-未反應單酯(mol))/原料單酯(mol)………(a)
二酯選擇率(%)=生成之二酯(mol)/生成之二酯、三酯及四酯之總量(mol)………(b)
(實施例B-2)
除了觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-1同樣方法,得到肌醇癸酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇癸酸單酯之轉化率為25%,肌醇癸酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-3)
除了觸媒使用市售之Mg6 Al2 (OH)16 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-1同樣方法,得到肌醇癸酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇癸酸單酯之轉化率為20%,肌醇癸酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-4)
以製造例B-2調製之肌醇月桂酸單酯作原料,市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O作觸媒,進行不均化反應。具體而言, 將肌醇月桂酸單酯0.4 g、觸媒0.04g及反應溶媒之1,2-二甲氧基乙烷1mL,加入2mL螺旋管瓶中,使用恆溫振盪式培養箱在反應溫度60℃、進行反應24小時。
反應結束後,將反應液以1,2-二甲氧基乙烷稀釋約5倍後,以PTFE製0.2μm過濾器處理除去觸媒及肌醇,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為34%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-5)
除了觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為31%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-6)
除了觸媒使用市售之Mg6 Al2 (OH)16 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為34%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-7)
除了觸媒使用市售之Mg10 Al2 (OH)24 Cl2 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為28%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-8)
除了觸媒使用市售之Mg10 Al2 (OH)24 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為26%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-9)
除了觸媒使用市售之Ca3 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為28%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-10)
除了觸媒使用市售之Ca4 Al2 (OH)10 Cl2 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為29%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-11)
除了觸媒使用市售之Ca4 Mg6 Al5 (OH)10 Cl2 .zH2 O以外,藉由與實施例B-4同樣方法,得到肌醇月桂酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇月桂酸單酯之轉化率為34%,肌醇月桂酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-12)
以製造例B-3調製之肌醇棕櫚酸單酯作原料,市售之Mg4 Al2 (OH)12 Cl2 .zH2 O作觸媒,進行不均化反應。具體而言,將肌醇棕櫚酸單酯0.4 g、觸媒0.04g及反應溶媒之1,2-二甲氧基乙烷1mL,加入2mL螺旋管瓶中,使用恆溫振盪 式培養箱在反應溫度60℃、進行反應24小時。
反應結束後,將反應液以1,2-二甲氧基乙烷稀釋約5倍後,以PTFE製0.2μm過濾器處理除去觸媒及肌醇,得到肌醇棕櫚酸酯混合物。所得混合物之一部分,實施GPC分析,肌醇棕櫚酸單酯之轉化率為24%,肌醇棕櫚酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-13)
除了觸媒使用市售之Mg4 Al2 (OH)12 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-12同樣方法,得到肌醇棕櫚酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇棕櫚酸單酯之轉化率為26%,肌醇棕櫚酸二酯之選擇率為100%。
(實施例B-14)
除了觸媒使用市售之Mg6 Al2 (OH)16 CO3 .zH2 O以外,藉由與實施例B-12同樣方法,得到肌醇棕櫚酸酯混合物。所得混合物之一部分實施GPC分析,肌醇棕櫚酸單酯之轉化率為23%,肌醇棕櫚酸二酯之選擇率為100%。
(比較例B-1)
實施例B-4中之觸媒,更換為未具有水滑石結構之無機氧化物Mg6 Al2 O9 進行反應,則完全不進行不均化反應。
實施例B-1至B-14及比較例B-1之反應條件及所得混合物之分析結果,表示於表6。
(產業上之利用可能性)
依據本發明之製造方法,可以有效率地獲得多元醇脂肪酸二酯。
第1圖係表示實施例A-2所得葡萄糖月桂酸酯混合物之界面活性能的評價結果之圖。
第2圖係表示實施例A-40至A-47中不均化反應之反 應溫度與單酯轉化率的關係之圖。
由於本案的圖為實驗數據,並非本案的代表圖。故本案無指定代表圖。

Claims (9)

  1. 一種多元醇脂肪酸二酯之製造方法,包括下述步驟:在含有水滑石化合物之觸媒存在下,使多元醇脂肪酸單酯反應,獲得多元醇脂肪酸二酯之步驟;其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之多元醇為具有羥基數4以上12以下之糖或糖醇。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其中,前述水滑石化合物係下述式(1)表示之化合物,(M2+ )1-x (M3+ )x (OH- )2+x-y (An- )y/n (1)[式中,M2+ 表示二價金屬離子,M3+ 表示三價金屬離子,An- 表示n價陰離子,x表示0.1至0.5之正數,y表示0.1至0.5之正數,n表示1或2之整數]。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之脂肪酸的碳數係4至24。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之多元醇係單醣類。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之製造方法,其中,前述單醣類,係含有選自包含葡萄糖、果糖及半乳糖之群組之至少一種。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之製造方法,其中,構成前述多元醇脂肪酸單酯之多元醇係肌醇。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之製造方法,其中,前述肌醇係肌肌醇。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之製造方法,其中,前述步驟,係於含有選自包含醚化合物、酮化合物、腈化合物、鹵化烷基化合物、3級醇化合物、醯胺化合物、胺化合物、亞碸化合物及碳數5至8之鏈狀烴化合物之群組之至少一種的溶媒之反應溶液中進行。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之製造方法,其中,前述步驟之反應溫度為50至100℃。
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