CN102311338A - 一种高效合成乙二醇硬脂酸单酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，包括如下步骤：（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应一定时间；（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。本发明可以在较短时间内无溶剂常压条件下高效合成出乙二醇脂肪酸单酯产品，其产品酸值最低可以达到1.0以下，工艺简单高效，操作方便可行，安全环保，具有较好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效合成乙二醇硬脂酸酯的方法。
背景技术
乙二醇硬脂酸酯是一种非离子表面活性剂,是正在逐步商品化的表面活性剂品种的后起之秀,它不仅具有表面活性高、无毒、无刺激、使用安全等特点,又由于它的低发泡性和高乳化性,常用做乳化剂、分散剂、增溶剂、润滑剂、柔软剂、消泡剂、抗静电剂、珠光剂等。在日用化工、金属、纤维加工和各种乳液类化妆品、洗涤剂、药物生产中得到广泛应用。
目前国内外的生产工艺大多以硬脂酸或脂肪酸和乙二醇为原料用浓硫酸催化酯化法生产乙二醇硬脂酸酯。该方法产品色泽容易偏深，且设备腐蚀严重，后处理复杂,同时产生大量废液污染环境，因而寻求新的合成技术日益受到关注与重视。近年来，随着对乙二醇硬脂酸酯研究的进展，出现了不少新的合成工艺和新型催化剂，比如，有采用对甲苯磺酸做催化剂，甲苯做带水剂，反应时间50min,所得到的乙二醇单硬脂酸酯收率可达96.34%；有采用硅藻土负载对甲苯磺酸催化剂，甲苯做带水剂，反应时间150min，酸的转化率为97.82%；有采用D72阳离子交换树脂为载体,固载硅钨酸制备成固体超强酸，用以催化合成乙二醇硬脂酸酯，环己烷做带水剂，反应时间4.5小时，酸的转化率达94%以上；有采用对氨基苯磺酸为催化剂，反应时间为3 h,酯收率达92. 6%；有采用硅胶负载对甲苯磺酸催化剂，反应时间3h，在此条件下,硬脂酸转化率高达95%......等等，这些方法各有其自身的特点，它们的开发，使乙二醇硬脂酸酯合成技术得到了长足的发展，让该技术更趋向于简单、高效、环保。但上述合成技术也存在不足之处，反应时间太长，对产物的色度有不同程度的影响；另外，采用甲苯、环己烷等有机溶剂做带水剂，对环境有不利影响，存在一定的环境污染和回收成本问题。
发明内容
本发明的技术先进性在于提供一种无带水剂、短时间高效合成反应制备乙二醇脂肪酸酯的方法，以避免上述技术的不足之处，使得其合成过程更环保更安全更高效。
为解决上述问题，本发明所采用如下技术方案：
（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应一定时间；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
所述的脂肪酸是直链或支链脂肪酸，包括但不限于硬脂酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、山嵛酸等。
优选的，所述的脂肪酸是硬脂酸。
优选的，所述的硬脂酸包括工业级硬脂酸和/或分析级硬脂酸；
优选的，所述的乙二醇包括工业级乙二醇和/或分析级乙二醇；
优选的，步骤（1）所述的催化剂为固体酸催化剂，其载体为粒度≤100目的硅胶；
优选的，步骤（1）所述的催化剂用量为：0.1～1.0%（以脂肪酸重量计）；
优选的，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1:1.0～1.5加入；
优选的，步骤（2）中所述的保温反应时间为10~60分钟；
优选的，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在190～260℃；
优选的，步骤（3）中所述的酸值采用GB/T9104-2008标准测定；
所述的产物的酸值最低可达到PH≤1，其酸转化率可以达到99%以上。
本发明在采用上述参数时，会有多种不同的组合，本领域技术人员能够根据上述步骤及参数对这些组合进行筛选，制备所述的产物均可解决本发明确定的技术问题，达到相应的技术效果。
根据上述参数和工艺，本发明的制备方法可以是，但不限于以下步骤：
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1:1.0～1.5， 0.1～1.0%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190～260℃保温反应10~60分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1:1.0～1.5，：0.1～1.0%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190～260℃保温反应10~60分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
更优选的，步骤（1）所述的催化剂用量为：0.3～0.8%（以脂肪酸重量计），和/或；
更优选的，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1:1.2～1.4加入，和/或；
更优选的，步骤（2）中所述的保温反应时间为20~50分钟，和/或；
更优选的，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在190～255℃。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
催化剂的用量可以是下述任一范围（以脂肪酸重量计）：0.31～0.79%；0.32～0.78%；0.33～0.77%；0.34～0.76%；0.35～0.74%；0.36～0.73%；0.37～0.72%；0.38～0.71%。
脂肪酸和乙二醇按照摩尔比可以是下述任一范围：1:1.21～1.39；1:1.22～1.38；1:1.23～1.37；1:1.24～1.36。
保温反应时间和温度可以是下述任一范围：191~254℃，21~49分钟；193~253℃，22~48分钟；195~252℃，23~47分钟； 200~252℃，25~45分钟；205~250℃，26~45分钟；209~246℃，29~46分钟。
发明人根据上述工艺参数的任一组合，均可解决本发明确定的技术问题，达到相应的技术效果。
根据上述参数和工艺，本发明的制备方法可以是，但不限于以下步骤：
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1:1.2～1.4，0.3～0.8%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190～255℃保温反应20~50分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1:1.2～1.4，0.3～0.8%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190～255℃保温反应20~50分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
进一步优选的，步骤（1）所述的催化剂用量为：0.4～0.7%（以脂肪酸重量计），和/或；
进一步优选的，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1:1.25～1.35加入，和/或；
进一步优选的，步骤（2）中所述的保温反应时间为30~40分钟，和/或；
进一步优选的，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在210～245℃。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
催化剂用量可以是下述任一范围（以脂肪酸重量计）：0.41～0.69%；0.42～0.68%；0.43～0.66%；0.44～0.65%；0.45～0.63%；0.45～0.61%；0.46～0.60%；0.46～0.59%；0.46～0.58%；0.46～0.56%；0.46～0.55%；0.46～0.54%；0.47～0.53%；0.48～0.52%；0.49～0.51%。
脂肪酸和乙二醇按照摩尔比可以是下述任一范围：1:1.26～1.34；1:1.27～1.33；1:1.28～1.32；1:1.29～1.31。
保温反应时间和温度可以是下述任一范围：211～245℃，31~39分钟；213～244℃，32~38分钟；215～243℃，33~37分钟；218～242℃，34~36分钟；220～242℃，31~40分钟；220～240℃，34~40分钟。
发明人根据上述工艺参数的任一组合，均可解决本发明确定的技术问题，达到相应的技术效果。
根据上述参数和工艺，本发明的制备方法可以是，但不限于以下步骤：
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1:1.25～1.35，0.4～0.7%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在210～245℃保温反应30~40分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1:1.25～1.35，0.4～0.7%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在210～245℃保温反应30~40分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
进一步优选的，步骤（1）所述的催化剂用量为：0.5%（以脂肪酸重量计），和/或；
进一步优选的，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1: 1.30加入，和/或；
进一步优选的，步骤（2）中所述的保温反应时间为35分钟，和/或；
进一步优选的，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在220～240℃。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
温度可以是下述任一范围：221～239℃；223～238℃；224～236℃；225～235℃；227～234℃；229～233℃；230～232℃。
发明人根据上述工艺参数的任一组合，均可解决本发明确定的技术问题，达到相应的技术效果。
根据上述参数和工艺，本发明的制备方法可以是，但不限于以下步骤：
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1: 1.30，0.5%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在220～240℃保温反应35分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
或；
（1）称取定量工业级脂肪酸和/或分析级脂肪酸，工业级乙二醇和/或分析级乙二醇，摩尔比1: 1.30，0.5%（以脂肪酸重量计）催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在220～240℃保温反应35分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物的酸转化率可以达到99%以上。
产物的酸转化率计算方法为：
取产物试样，电子天平称重，按照GB/T9104-2008标准测定其酸值（mgKOH/g），按下式计算其转化率(Q)为:
本发明所述的加热方法为：快速升温加热反应物料，使其温度在190～260℃；以不超过260℃为宜，否则易引起物料产物颜色加深；
本发明所述的反应时间为：反应时间不宜太长，宜控制在10~60分钟范围内，否则长时间高温反应易使产物颜色加深；
本发明所述的催化剂为固体酸催化剂，其载体为粒度≤100目的硅胶；本发明中所述的固体酸催化剂是从公开市场上购得的固体酸催化剂（购自四川泸天化（集团）有限想责任公司）。
本发明所述的采用该合成方法所得到的产物的酸值最低可以达到1以下，其酸转化率可以达到99%以上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、无需添加带水剂，避免了有机溶剂带来的毒性、环境污染、回收成本等问题，简化了工艺过程，使操作更方便可行；
2、采用硅胶负载高效固体酸催化剂，大大缩短反应时间，且单酯的酸转化率高，可以合成得到高品质乙二醇脂肪酸单酯；
3、无需抽真空或通氮气加压反应，不增加产品的过氧化值，没有硫和重金属污染，运行成本低、无炼耗，安全环保节能；
4、本发明合成工艺简单，原材料为市场上的普通稳定化工材料，无原材料紧缺问题；
5、本发明所提供的技术具有广阔的应用前景。
具体实施方式
技术人员通过实验证实，采用其他脂肪酸均可实现本发明的目的，但以下实施例仅以部分脂肪酸为例对乙二醇脂肪酸单酯高效合成技术做进一步详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实例1
称取硬脂酸142g，乙二醇31.1 g，催化剂（购自四川泸天化集团有限公司，下同）1.4 g加入反应器中；加热该反应器，在240℃保温反应60分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。产物平均酸值1.27 mgKOH/g产物酸转化率99.38 %。
实例2
称取硬脂酸284g，乙二醇68.2 g，催化剂1.4 g加入反应器中；加热该反应器，在220℃保温反应60分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。产物平均酸值1.18 mgKOH/g产物酸转化率99.42 %。
实例3
称取硬脂酸284g，乙二醇68.2 g，催化剂1.4 g加入反应器中；加热该反应器，在232℃保温反应30分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。产物平均酸值0.76 mgKOH/g产物酸转化率99.72 %。
实例4
称取硬脂酸284g，乙二醇68.2 g，催化剂1.4 g加入反应器中；加热该反应器，在242℃保温反应10分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。产物平均酸值1.18 mgKOH/g，产物酸转化率99.42 %。
实施例5
称取定量硬脂酸和乙二醇，摩尔比1:1.2， 0.5%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，在190℃保温反应30分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。产物平均酸值1.85 mgKOH/g，产物的酸转化率为99.10%。
实施例6
称取定量硬脂酸和乙二醇，摩尔比1:1.5， 1.0%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，在230℃保温反应20分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。产物平均酸值1.49 mgKOH/g，产物的酸转化率为99.28%。
实施例7
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.20～1.40， 0.8%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在200～255℃保温反应50分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.58 mgKOH/g，产物的酸转化率为99.23%。
实施例8
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.2～1.4，0.6%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在210~250℃保温反应50分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.89 mgKOH/g，产物的酸转化率为99.11%。
实施例9
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.35，0.4%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在210～250℃保温反应60分钟；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值 2.05 mgKOH/g，产物的酸转化率99.00 %。
实施例10
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.20，0.5%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，在220～245℃保温反应40分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值 1.65 mgKOH/g，产物的酸转化率 99.20 %。
实施例11
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1: 1.15，0.6%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在220～240℃保温反应20分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.47 mgKOH/g，产物的酸转化率99.30 %。
实施例12
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1: 1.11，0.5%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在230～232℃保温反应30分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.25 mgKOH/g，产物的酸转化率99.39 %。
实施例13
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.15，0.5%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在210～245℃保温反应30分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.38 mgKOH/g，产物的酸转化率99.33 %。
实施例14
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1: 1.10，0.5%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在225～235℃以上保温反应10分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值2.85 mgKOH/g，产物的酸转化率99.12 %。
实施例15
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1: 1.25，0.6%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在220～240℃保温反应35分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.05 mgKOH/g，产物的酸转化率99.28%。
实施例16
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1: 1.35， 0.7%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在210～245℃保温反应30~40分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值0.85 mgKOH/g，产物的酸转化率 99.59 %。
实施例17
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.27～1.33， 0.7%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在213～244℃保温反应32~38分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值0.92 mgKOH/g，产物的酸转化率99.55 %。
实施例18
称取定量月桂酸，乙二醇，摩尔比1:1.28， 0.7%（以月桂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在215℃保温反应32分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.15 mgKOH/g，产物的酸转化率99.58%。
实施例19
称取定量棕榈酸，乙二醇，摩尔比1:1.33， 0.7%（以棕榈酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在225℃保温反应38分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.55 mgKOH/g，产物的酸转化率99.28%。
实施例20
称取定量花生酸，乙二醇，摩尔比1: 1.30， 0.7%（以花生酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在235℃保温反应35分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值2.35 mgKOH/g，产物的酸转化率99.09%。
实施例21
称取定量山嵛酸，乙二醇，摩尔比1:1.27， 0.7%（以山嵛酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在223℃保温反应32分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值2.95mgKOH/g，产物的酸转化率99.21%。
实施例22
称取定量硬脂酸，乙二醇，摩尔比1:1.27～1.33， 0.7%（以硬脂酸重量计）催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在220℃保温反应32分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值1.68 mgKOH/g，产物的酸转化率99.18%。
实施例23
称取定量乙二醇和月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸之一，和乙二醇按照摩尔比1:1.0～1.5加入，0.1～1.0%催化剂加入反应器中；加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190～260℃保温反应10~60分钟；当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
产物平均酸值≤3.0 mgKOH/g，产物的酸转化率≥99.0%。
Claims (27)
1.一种合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，包括如下步骤：
（1）称取定量脂肪酸，乙二醇，催化剂加入反应器中；
（2）加热该反应器，设定初始加热温度为190℃，在190℃以上保温反应；
（3）当试样的酸值在3mgKOH/g以下时，即可停止反应，过滤，即得。
2.根据权利要求1所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂为固体酸催化剂，其载体为硅胶粒度≤100目的硅胶。
3.根据权利要求1所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂用量为脂肪酸重量的0.1～1.0%。
4.根据权利要求3所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂用量为脂肪酸重量的0.3～0.8%。
5.根据权利要求4所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，催化剂的用量占脂肪酸重量可以是下述任一范围：0.31～0.79%；0.32～0.78%；0.33～0.77%；0.34～0.76%；0.35～0.74%；0.36～0.73%；0.37～0.72%或0.38～0.71%。
6.根据权利要求4所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂用量为脂肪酸重量的0.4～0.7%。
7.根据权利要求3-6任一权利要求所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，催化剂用量占脂肪酸重量可以是下述任一范围：0.41～0.69%；0.42～0.68%；0.43～0.66%；0.44～0.65%；0.45～0.63%；0.45～0.61%；0.46～0.60%；0.46～0.59%；0.46～0.58%；0.46～0.56%；0.46～0.55%；0.46～0.54%；0.47～0.53%；0.48～0.52%或0.49～0.51%。
8.根据权利要求6所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂用量为脂肪酸重量的0.5%。
9.根据权利要求1所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1:1.0～1.5加入。
10.根据权利要求9所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1:1.2～1.4加入。
11.根据权利要求10所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，脂肪酸和乙二醇按照摩尔比可以是下述任一范围：1:1.21～1.39；1:1.22～1.38；1:1.23～1.37或1:1.24～1.36。
12.根据权利要求10所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1:1.25～1.35加入。
13.根据权利要求9-12任一权利要求所述的合成乙二醇硬脂酸单酯的方法，其特征在于，脂肪酸和乙二醇按照摩尔比可以是下述任一范围：1:1.26～1.34；1:1.27～1.33；1:1.28～1.32或1:1.29～1.31。
14.根据权利要求12所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（1）所述的脂肪酸和乙二醇按照摩尔比1: 1.30加入。
15.根据权利要求1所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的保温反应时间为10~60分钟。
16.根据权利要求15所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的保温反应时间为20~50分钟。
17.根据权利要求1所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在190～260℃。
18.根据权利要求17所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在190～255℃。
19.根据权利要求16或17所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，保温反应时间和温度可以是下述任一范围：191~254℃，21~49分钟；193~253℃，22~48分钟；195~252℃，23~47分钟； 200~252℃，25~45分钟；205~250℃，26~45分钟或209~246℃，29~46分钟。
20.根据权利要求16所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的保温反应时间为30~40分钟。
21.根据权利要求18所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在210～245℃。
22.根据权利要求20或21所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，保温反应时间和温度可以是下述任一范围：211～245℃，31~39分钟；213～244℃，32~38分钟；215～243℃，33~37分钟；218～242℃，34~36分钟；220～242℃，31~40分钟或220～240℃，34~40分钟。
23.根据权利要求1所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的保温反应时间为35分钟。
24.根据权利要求21所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的加热反应物料温度在220～240℃。
25.根据权利要求24所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，温度可以是下述任一范围：221～239℃；223～238℃；224～236℃；225～235℃；227～234℃；229～233℃或230～232℃。
26.根据权利要求1-25任一权利要求所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，所述的脂肪酸包括硬脂酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸或山嵛酸。
27.根据权利要求26所述的合成乙二醇脂肪酸单酯的方法，其特征在于，所述的脂肪酸是硬脂酸。
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|---|---|
| CN (1) | CN102311338A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105294432A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-02-03 | 四川泸天化股份有限公司 | 一种无溶剂常压合成乙二醇硬脂酸双酯的方法 |
| CN117105777A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-24 | 浙江华诺化工有限公司 | 一种以十二烷基苯磺酸催化合成甘醇单月桂酸酯的工艺 |
| CN117185922A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-12-08 | 浙江理工大学 | 一种长直链脂肪醇酯及其合成方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087730A (en) * | 1989-06-27 | 1992-02-11 | Mitsubishi Kasei Vinyl Company | Method for producing a purified ester |
| CN1424302A (zh) * | 2001-12-12 | 2003-06-18 | 中国科学院理化技术研究所 | 制备脂肪族二元酸二元醇酯的方法 |
| CN1683314A (zh) * | 2005-03-09 | 2005-10-19 | 贵州宏福实业开发有限总公司 | 多元醇脂肪酸酯的生产方法 |
| CN101456813A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种合成多元醇脂肪酸酯的方法 |
-
2011
- 2011-08-25 CN CN201110245783A patent/CN102311338A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5087730A (en) * | 1989-06-27 | 1992-02-11 | Mitsubishi Kasei Vinyl Company | Method for producing a purified ester |
| CN1424302A (zh) * | 2001-12-12 | 2003-06-18 | 中国科学院理化技术研究所 | 制备脂肪族二元酸二元醇酯的方法 |
| CN1683314A (zh) * | 2005-03-09 | 2005-10-19 | 贵州宏福实业开发有限总公司 | 多元醇脂肪酸酯的生产方法 |
| CN101456813A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种合成多元醇脂肪酸酯的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 《广西轻工业》 20080531 解田等 乙二醇硬脂酸酯的合成新工艺研究 第12页"1.4实验步骤"及表2 2 , 第5期 * |
| 梁红东等: "负载型对甲苯磺酸催化合成乙二醇硬脂酸单酯", 《精细化工中间体》, vol. 38, no. 5, 31 October 2008 (2008-10-31), pages 59 * |
| 解田等: "乙二醇硬脂酸酯的合成新工艺研究", 《广西轻工业》, no. 5, 31 May 2008 (2008-05-31) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105294432A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-02-03 | 四川泸天化股份有限公司 | 一种无溶剂常压合成乙二醇硬脂酸双酯的方法 |
| CN117105777A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-24 | 浙江华诺化工有限公司 | 一种以十二烷基苯磺酸催化合成甘醇单月桂酸酯的工艺 |
| CN117185922A (zh) * | 2023-09-06 | 2023-12-08 | 浙江理工大学 | 一种长直链脂肪醇酯及其合成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120111 |