[發明專利]一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法

有效

• 申請號: 201410296249.1
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104016946A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 苗百泉;甘寧
• 申請（專利權）人: 淄博創業油脂科技有限公司
• 主分類號: C07D307/20
• 分類號: C07D307/20
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 張雯

技術領域

一種山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，屬于非離子表面活性劑技術領域。

背景技術

山梨醇屬于多元醇，可用來生產維生素C等食品，無毒、味甜。硬脂酸是棕櫚油經過氫化水解制得。兩者反應時傳統的生產工藝存在反應溫度高，反應不徹底，收率低等問題。傳統山梨醇酐單硬脂酸酯所得產品雖然達到GB13481-2011的要求，但是離化妝品行業、醫藥行業和食品行業要求還是有很大距離。傳統山梨醇酐單硬脂酸酯制備方法存在能耗大，反應不徹底，收率低的問題，所得產品存在顏色重、酸值高、水分大的缺點。

目前山梨醇酐單硬脂酸酯的生產基本按照國家標準GB/13481-2011執行，所得山梨醇酐單硬脂酸酯的外觀呈現淡黃色；行業標準HG/T3509所得山梨醇酐單硬脂酸酯的外觀呈淡黃色至棕黃色片狀物，酸值是小于10mgKOH/mg、水分是小于1.5%。無論是國家標準還是行業標準都遠遠不能滿足食品行業、化妝品行業、醫藥行業的使用條件。為此開發一種山梨醇酐單硬脂酸酯的新工藝非常必要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種能耗低、收率高、產品質量優異的山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該山梨醇酐單硬脂酸酯的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為：?

配料：以重量份計，質量濃度30%的山梨醇400~500份，酸值210mgKOH/mg的硬脂酸700~900份，脫水劑2.0~3.0份，酯化催化劑4~6份備用；其中，所述脫水劑為正磷酸；

脫水：將山梨醇和脫水劑投入到密閉的反應器中，加熱至120℃~125℃下保溫反應20~35min發生分子內脫水生成山梨醇酐；

酯化：脫水完成后，向反應器中投入硬脂酸，當溫度達135℃~140℃時再向反應器中投入酯化催化劑；然后升溫至200℃~210℃，在氮氣環境下保持反應器內真空度0.090~0.10MPa，發生酯化反應5~8h，冷卻切片，所得山梨醇酐單硬脂酸酯酸值小于5mgKOH/mg。

山梨醇的正常脫水反應只需要高溫條件即可實現，山梨醇在130℃以上時會自發進行內失水反應得到山梨醇酐單硬脂酸酐。使用酸性過強的脫水劑會導致山梨醇脫水的不確定性，無法準確成環得到山梨醇酐單硬脂酸酐，產生較多的雜質無法分離，降低產率。若使用其他酸性弱的酸則不具備足夠的脫水能力。

采用正磷酸這種中強酸，能夠保證山梨醇的分子內脫水成環。同時本發明利用正磷酸在高溫下自身脫水機理，在120℃條件下對山梨醇的分子內脫水成環產生明顯的促進作用。使得本發明中在較低的溫度下加入脫水劑正磷酸，發生分子內脫水生成山梨醇酐單硬脂酸酐且反應速率大大加快。分子內脫水反應的溫度是最終產品顏色深淺的關鍵，溫度過低加入脫水劑會造成反應不徹底，有副反應產生。溫度過高加入脫水劑物料顏色會很重。

山梨醇酐單硬脂酸酐與硬脂酸發生酯化反應，發生酯化反應的羥基位于山梨醇酐單硬脂酸酐唯一一個沒有在環上的碳原子上，該羥基的活性高于傳統醇的活性，只需要在高溫條件下即能快速反應，但是會隨著反應進行而速度變慢，使反應在未反應完全的時候自行停止，不僅降低產率還導致所得產品顏色重、酸值高、水分大，嚴重影響產品質量。本發明在較低溫度時即加入酯化催化劑氫氧化鈉，開啟酯化反應，并在反應過程中控制反應進程，保證反應完全，提高產率，減少雜質提高產品質量，所得產品顏色白度大、酸值小、水分少。

酯化催化劑氫氧化鈉是食品級氫氧化鈉。脫水劑正磷酸是用食品級正磷酸，脫色劑是用食品級雙氧水。原料為含量30%的山梨醇，脫水劑80%的正磷酸，99.5%以上的200型的硬脂酸，99.9%氫氧化鈉。

優選的，還包括脫色步驟，具體為酯化反應完成后，將反應器中物料冷卻至80℃~100℃時加入脫色劑，控制反應器中脫色劑的質量濃度在0.3%~0.5%，脫色0.5?~1h，冷卻切片，所得山梨醇酐單硬脂酸酯白度大于89度。

本發明在改進酯化工藝提高產品質量的同時添加脫色步驟，利用適當濃度的雙氧水將酯化所得山梨醇酐單硬脂酸酯脫色，以進一步提高產品的白度。脫色過程中雙氧水濃度為脫色的關鍵，山梨醇酐單硬脂酸酯脫色和山梨醇酐單硬脂酸酯中的環的破壞均會由雙氧水的氧化能力引發，一旦濃度過高雙氧水的氧化性能夠將山梨醇酐單硬脂酸酯中的環氧化破壞，影響質量。而雙氧水的濃度過低則不能講山梨醇酐單硬脂酸酯良好脫色。利用濃度控制雙氧水的氧化性能達到一個恰當的臨界點，是本脫色步驟的關鍵。