[發明專利]用于生物潤滑劑和生物聚合物的生物多元醇及其制備方法

有效

• 申請號: 201380022544.1
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104302614B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: H·P·貝內克;D·B·格巴爾克
• 申請（專利權）人: 馬來西亞國家石油公司
• 主分類號: C07C67/31
• 分類號: C07C67/31;C07C69/18;C11D3/10;A61K31/047
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及多元醇，特別是酯多元醇的制造方法。

背景技術

酯醇(ester?alcohols)，特別是酯多元醇(ester?polyols)在聚氨酯類涂料和泡沫體、聚醇應用、和潤滑劑的生產中非常有用。本發明提供使用可再生能源如源于植物和動物的油和脂肪、脂肪酸和脂肪酸酯來生產聚氨酯泡沫體、涂料和潤滑劑的工藝。源于植物和動物脂肪的化學品為油化學品(oleochemical)。油化學品類似于源于石油的化學品的石油化學制品。附著原油價格升高，對油化學品類物質的需求增加。

多元醇為一類具有至少兩個以上的羥基的醇。酯為由羧酸與含羥基化合物如醇或酚反應而衍生的化合物。包含于本發明的酯由酸和醇縮聚而形成。

一類生物類潤滑劑為通過多元醇的所有有效羥基與脂肪酸的完全酯化而形成的多元醇酯。例如，多元醇酯三羥甲基丙烷(TMP)三油酸酯(trimethylolpropane?trioleate)通過多元醇TMP和各種等級的油酸的酯化來制備。與典型的長鏈飽和脂肪酸酯相比，TMP三油酸酯包含提供較低傾點的不飽和油酸。TMP三油酸酯為目前市場上可得到的常見的生物類潤滑劑。

酯多元醇為一類由內酯基團和由伯多元醇(primary?polyols)(含兩個以上羥基的化合物)提供的垂懸羥基組成的化合物。WO2007027223和WO20102012078505中描述了酯多元醇和它們的制備方法。用于潤滑劑的某些酯多元醇的缺點之一為它們的結晶溫度相對高。由具有大量飽和脂肪酸(例如，棕櫚酸、硬脂酸)的原料中制造的酯多元醇可經歷相分離，導致難以加工成有用產品的兩個以上的相。

因此，在該技術領域中，仍需要制備酯多元醇的改進方法。

發明內容

本發明的用于制備適于一系列應用的酯多元醇的改進方法可引起技術上的問題。

因此，本發明的一方面提供酯多元醇的制備方法，所述酯多元醇包括與伯多元醇進行酯交換第一酯多元醇以生產第二酯多元醇，第二酯多元醇具有比第一酯多元醇的羥基值(HV_i)大的羥基值(HV)。

本發明的一個特定方面中，第一酯多元醇可由下述次序步驟制備：

使脂肪酸餾出物與臭氧在反應物和催化劑的存在下反應以生產反應混合物，其中臭氧可包括基于脂肪酸餾出物的每個碳碳雙鍵為至少兩摩爾的臭氧；且

回流所述反應混合物以生產具有羥基值(HV_i)的第一酯多元醇。脂肪酸餾出物可為棕櫚脂肪酸餾出物。反應物可為溶劑。特別地，溶劑可選自乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸甲酯、異丁酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸丁酯、異丁酸異丁酯或其混合物。催化劑可為酸催化劑。第二酯多元醇的羥基值可大于約300。

本發明的一個特定方面中，第一酯多元醇可由下述次序步驟制備：

水解甘油三酯以生產脂肪酸混合物；

用至少一種一元醇酯化所述脂肪酸混合物以形成至少一種脂肪酸烷基酯；

通過所述至少一種脂肪烷基酸酯的蒸餾進行分級以部分地移除飽和化合物(saturates)；

使至少一種分級的脂肪烷基酸酯和臭氧反應以生產臭氧酯混合物，其中所述臭氧包括基于至少一種分級的脂肪烷基酸酯的每個碳碳雙鍵為一摩爾的臭氧；且

使臭氧酯混合物和伯多元醇進行酯交換以生產具有羥基值(HV_i)的第一酯多元醇。所述至少一種一元醇可包括1-丁醇或其異構體，1-戊醇或其異構體，1-己醇或其異構體，1-庚醇或其異構體，1-辛醇或其異構體，1-壬醇或其異構體，1-癸醇或其異構體，1-十一烷醇或其異構體，1-十二烷醇或其異構體，1-十三烷醇或其異構體，1-十四烷醇或其異構體，十六烷醇或其異構體或十八烷醇或其異構體。所述飽和化合物可包括棕櫚酸酯和/或硬脂酸酯。所述甘油三酯可選自棕櫚油、油精、棕櫚脂肪酸餾出物(palm?fatty?acid?distillate，PFAD)或棕櫚仁脂肪酸餾出物(palm?kernel?fatty?acid?distillate，PKFAD)。第二酯多元醇的羥基值可大于約316。臭氧酯的混合物和第一酯多元醇的酯交換可在錫催化劑的存在下進行。第二酯多元醇可具有少于約0.9的酸值(acid?value，AV)。

本發明的一個特定方面中，第一酯多元醇可由下述次序步驟制備：