一種低聚甘油單油酸酯的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成方法，具體地說，是一種甘油單油酸酯與甘油醚化的低聚甘油單油酸酯的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低聚甘油油酸酯是一類無毒無刺激、易生物降解的非離子表面活性劑，具有良好的乳化、分散、潤濕、穩(wěn)定、起泡等多重性能，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在石油工業(yè)、化學(xué)合成工業(yè)、紡織印染工業(yè)、涂料制造、日用化學(xué)、塑料加工、農(nóng)藥、橡膠制品、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用前景，特別在食品領(lǐng)域，用于面包、蛋糕、冰淇淋、乳制品、飲料等方面的應(yīng)用越來越多。
[0003]現(xiàn)有低聚甘油油酸酯制備工藝通常分二步進(jìn)行:第一步，生成低聚甘油。低聚甘油是由甘油或縮水甘油在加熱和催化劑作用下分子間聚合形成的。它是具有一定粘度的液體，隨著聚合度的增大，產(chǎn)品顏色由黃色變?yōu)樯詈稚?，氣味越來越濃，羥基值也會發(fā)生變化。第二步，低聚甘油與油酸通過酯化反應(yīng)得到相應(yīng)的低聚甘油油酸酯。將低聚甘油與油酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，因低聚甘油含有多個羥基，且羥基位置不同，易生成很多不同結(jié)構(gòu)的單酯、雙酯、三酯等，難于分離，并影響產(chǎn)物的應(yīng)用性能，這是因?yàn)榻^大多數(shù)情況下在各種酯中低聚甘油單油酸酯的綜合性能最好。
[0004]除上述現(xiàn)有工藝外，近年來又出現(xiàn)了多種新型生產(chǎn)工藝，例如:低聚甘油與油酸甲酯進(jìn)行酯交換反應(yīng)和酶催化條件下制備聚甘油酯等，但其缺點(diǎn)也很明顯，反應(yīng)不完全，含有較多未反應(yīng)的低聚甘油，酯類結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于分離，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定等，部分工藝生產(chǎn)成本高，限制其在生產(chǎn)、應(yīng)用上的發(fā)展。
[0005]鑒于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的目標(biāo)是開發(fā)一種新型合成方法，來改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的正是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高純度的低聚甘油單油酸酯的合成方法，提高產(chǎn)品應(yīng)用性能。這種方法以甘油單油酸酯為乳化劑，油酸和甘油為原料，氫型001x7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑，在90?110°C下合成低聚甘油單油酸酯。采用這種方法甘油轉(zhuǎn)化率高、低聚甘油單油酸酯選擇性好，產(chǎn)物分離簡單。
[0007]本發(fā)明的具體技術(shù)方案及步驟如下:
[0008](I)稱取一定量的甘油單油酸酯、油酸和甘油加入到帶有高速攪拌或均質(zhì)頭的反應(yīng)釜中，控制甘油與油酸的摩爾比為2?3:1、甘油單油酸酯與二者的質(zhì)量比為8%?10%，均質(zhì)5?1分鐘，制成乳狀液；
[0009](2)加入上述質(zhì)量的5%?10%的氫型001X7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑，攪拌下加熱該混合物至90?110°C，反應(yīng)6?8小時；
[0010](3)冷卻至40°C以下轉(zhuǎn)出反應(yīng)器并過濾除去催化劑后，用5-10%的NaCl水溶液洗滌3次，得到粗產(chǎn)品低聚甘油單油酸酯。
[0011]按照本發(fā)明所述的合成方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性成果:反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)溫度低(90?110°C)，反應(yīng)時間短(6?8小時)，合成工藝簡單，不需要高溫高壓設(shè)備，能耗低，產(chǎn)物分離純化簡單、低聚甘油單油酸酯的選擇性高，很有工業(yè)化前景。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下通過實(shí)施例來具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些所限。
[0013]實(shí)施例1
[0014]將0.2摩爾的甘油、0.1摩爾的油酸和3.8克的甘油單油酸酯加入到帶有均質(zhì)頭的250mL反應(yīng)釜中，均質(zhì)5?10分鐘，制成乳狀液。再加入3克的氫型001X7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑，攪拌下加熱該混合物至90°C，反應(yīng)6小時，冷卻至40°C以下移出反應(yīng)產(chǎn)物并過濾除去催化劑后，回收所生成的催化劑供下次反應(yīng)回用，濾液用10%的NaCl水溶液洗滌3次，得到0.095摩爾的低聚甘油單油酸酯粗產(chǎn)品，HPLC分析其中二聚甘油單油酸酯占90%，其它為甘油單油酸酯，未檢測到多油酸酯。
[0015]實(shí)施例2
[0016]參照實(shí)施例1中的合成方法和步驟，不同的是0.3摩爾的甘油、0.1摩爾的油酸和
5.5克的甘油單油酸酯，均質(zhì)制成乳狀液。再加入6克的氫型001X7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑，攪拌下加熱該混合物至110°C，反應(yīng)8小時，參照實(shí)施例1中的后處理方法，得到0.099摩爾的低聚甘油單油酸酯粗產(chǎn)品，HPLC分析其中三聚甘油單油酸酯占60%，二聚甘油單油酸酯占35%，其它為甘油單油酸酯，未檢測到多油酸酯。
[0017]實(shí)施例3
[0018]參照實(shí)施例1中的合成方法和步驟，不同的是0.3摩爾的甘油、0.1摩爾的油酸和5.0克的甘油單油酸酯，均質(zhì)制成乳狀液。再加入4克的氫型001X7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑，攪拌下加熱該混合物至100°C，反應(yīng)7小時，參照實(shí)施例1中的后處理方法，得到0.098摩爾的低聚甘油單油酸酯粗產(chǎn)品，HPLC分析其中二聚甘油單油酸酯占65%，三聚甘油單油酸酯占30%，其它為甘油單油酸酯，未檢測到多油酸酯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高純度的低聚甘油單油酸酯的合成方法，其特征在于:先將甘油與一定量的油酸制成乳狀液，該乳狀液所用的特征乳化劑為甘油單油酸酯。2.如權(quán)利要求1所述的方法得到的乳狀液在一種催化劑作用下90?110°C攪拌反應(yīng)得到聚合度在2?3之間的低聚甘油單油酸酯，其特征在于:以氫型001x7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種甘油單油酸酯與甘油醚化的低聚甘油單油酸酯的合成方法。本方法以甘油單油酸酯為乳化劑，將甘油和油酸制成乳狀液，氫型001x7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂作催化劑，在90～110℃下合成聚合度在2～3之間的低聚甘油單油酸酯。采用這種方法甘油轉(zhuǎn)化率高、低聚甘油單油酸酯選擇性好，產(chǎn)物分離簡單，不需要高溫高壓設(shè)備，能耗低，很有工業(yè)化前景。
【IPC分類】C07C69/58, C07C67/08
【公開號】CN105523934
【申請?zhí)枴緾N201510941364
【發(fā)明人】劉學(xué)民, 陳雯, 葛新, 鈕騰飛
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月16日