[發明專利]一種三組分催化引發體系催化劑及其應用

有效

• 申請號: 202111125440.6
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113801310B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 陳滿英;路風輝;李健;劉杏宜;劉文賢;陳潔
• 申請（專利權）人: 廣東產品質量監督檢驗研究院（國家質量技術監督局廣州電氣安全檢驗所;廣東省試驗認證研究院;華安實驗室）
• 主分類號: C08G63/83
• 分類號: C08G63/83;C08G63/84;C08G63/85
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 王洪娟

本發明公開了一種三組分催化引發體系催化劑，包括主催化劑、引發劑、共引發劑和溶劑，所述主催化劑、引發劑、共引發劑的摩爾比為1：0.002～500：0.02～100。還公開了所述三組分催化引發體系催化劑在制備三聚甘油?硬脂酸?月桂酸混合酯中的應用。本發明中的三組分催化引發體系催化劑環保，不含有害成分，用量少，轉化率高，反應可控性好；在制備三聚甘油?硬脂酸?月桂酸混合酯中的應用時，三組分催化引發體系催化劑可以使反應過程聚合度可控，反應轉化率高。

技術領域

本發明屬于食品乳化劑技術領域，具體涉及一種三組分催化引發體系催化劑及其應用。

背景技術

甘油(1,2,3-三羥基丙醇)分子有三個功能基團,在合適的條件下,甘油分子本身能相互間發生聚合反應生成聚甘油。三聚甘油混合酸酯是高效食品乳化劑。近年來，隨著人們生活水平的提高，我國的食品工業也得到較大發展。食品三聚甘油混合酸酯在某些方面已無法滿足要求，聚合甘油酯由于具有優良的乳化性能是單甘酯產品的補充與提高，特別是在冷飲、冰淇淋是其他乳化劑無法相比的。尤其是三聚甘油單月桂酸酯，別名為聚甘油單月桂酸酯，分子式為C₂₁H₄₂O₈，是一種化工中間體；以及三聚甘油單硬脂酸酯，分子式：C₂₇H₅₄O₈分子量：506.72。

合成甘油酯需要用到催化劑，目前傳統催化劑通常以強酸強堿為催化劑，油脂和聚甘油醇為原料，在高溫條件下反應。化學法操作簡單，生產成本低，酯化率高，但是在高溫及強酸強堿作用下容易產生不良副產物，不易后續分離純化，且反應隨機性大。近年來，以脂肪酶催化制備聚甘油酯的綠色合成方法在國內外興起。相比化學法，酯酶法反應條件溫和，副產物少，各物料容易分離，有利于提高產品質量，但酶價格昂貴，不利于工業推廣，且由于反應溫度較低，難以降低反應體系的黏度，酯化率還有待提高。有些催化劑體系存在催化劑用量高，分子量分布寬等問題，轉化率低，聚合度難以控制，不符合食品級乳化劑的標準要求等問題，如五水四氯化錫和磷鎢酸作催化劑，單組分或雙組份催化劑一般引發高溫本體共聚，酯交換等副反應程度高，反應可控性差；磷鎢酸、含鋯化合物反應速度太高，短期內會釋放出大量熱量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三組分催化引發體系催化劑，該催化劑環保，用量少，轉化率高，反應可控性好。

本發明的目的還在于提供上述催化劑在制備三聚甘油-硬脂酸-月桂酸混合酯方面的應用。

本發明的上述第一個目的可以通過以下技術方案來實現：一種三組分催化引發體系催化劑，包括主催化劑、引發劑、共引發劑和溶劑，所述主催化劑、引發劑、共引發劑的摩爾比為1：0.002～500：0.02～100。

優選的，所述主催化劑、引發劑、共引發劑的摩爾比為1：0.5～200：0.2～10。

優選的，所述主催化劑的濃度為0.001～0.01mol/L。

優選的，所述主催化劑為金屬有機化合物。

優選的，所述金屬有機化合物為三異丁基鋁、辛酸亞錫或二乙基鋅。

優選的，所述引發劑為烷基醇。

優選的，所述烷基醇為苯甲醇或十二烷基醇。

優選的，所述共引發劑為含氮配體、含硫配體或含膦配體。

優選的，所述含氮配體為吡啶及生物吡啶衍生物。

優選的，所述吡啶及生物吡啶衍生物包括但不限于煙酸、煙酰胺、異煙酰肼、煙堿、馬錢子堿、維生素B6等。

優選的，所述含硫配體為噻吩及噻吩衍生物。