DE1271701B

DE1271701B - Verfahren zur Herstellung von hoehermolekularen Fettsaeureestern

Info

Publication number: DE1271701B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Original assignee: Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Current assignee: Council of Scientific and Industrial Research CSIR
Priority date: 1964-09-05
Filing date: 1964-09-05
Publication date: 1968-07-04

Description

Verfahren zur Herstellung von höhermolekularen Fettsäureestern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von höhermolekularen Fettsäureestern durch katalytische Druckhydrierung von Fettsäuren.
Es sind bereits folgende Verfahren zur Herstellung von solchen Estern bekannt: a) Veresterung höhermolekularer Fettsäuren mit sogenannten FettalkohoIen in Gegenwart von Katalysatoren, wie Schwefelsäure oder Phosphorsäure; b) Umsetzung von Fettsäurechloriden mit Fettalkoholen und e) Umsetzung von Fettsäuren mit Alkylehloriden in Gegenwart eines Chlorwasserstoff bindenden Stoffes, wie Pyridin.
Nach den bisherigen Verfahren wurden Wachsester durch Umsetzen von Fettsäure(n) oder Fettsäurechloriden mit Fettalkoholen hergestellt. Das vorliegende Verfahren geht dagegen ausschließlich von Fettsäuren aus. Gemäß diesem Verfahren werden Wachsester durch teilweise Reduktion der Fettsäure zu dem entsprechenden Fettalkohol und Veresterung des letzteren mit der nichtreduzierten Fettsäure erhalten.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung einer großen Anzahl von Estern jeder gewünschten Art, von harten, hochschmelzenden und gesättigten bis zu ungesättigten, flüssigen Estern, und besteht darin, daß man zur Herstellung höhermolekularer Fettsäureester höhermolekulare Fettsäuren oder Gemische solcher Fettsäuren in Gegenwart eines Mischkatalysators, bestehend aus Kupfer und Cadmium in Form ihrer Salze oder Fettsäureseifen, bei einer Temperatur zwischen 100 und 4001 C und unter einem Wasserstoffdruck zwischen etwa 72 und 360 at hydriert.
Die erfindungsgemäß hergestellten Ester können die natürlichen Esterwachse auf zahlreichen Anwendungsgebieten ersetzen. Die natürlichen Hartwachse werden als Fußboden-, Auto- und Bootspolituren sowie für die Herstellung von Kohlepapieren und Wachsmatrizen und bei der Holzbearbeitung verwendet. Die flüssigen Ester werden zur Schmierung von schnellaufenden Maschinen, für die Metallbearbeitung und als Transformatorenöle gebraucht. Eines der wichtigsten Naturwachse, Camaubawachs, hat einen Schmelzpunkt von 841 C, besitzt viele freie sekundäre Hydroxylgruppen (woraus sich eine Acetylzahl von etwa 55 ergibt) und einen hohen Sättigungsgrad (Jodzahl etwa 10). Ein wichtiges flüssiges Wachs, Joioba, hat eine Jodzahl von 83. Der Katalysator wird der zu hydrierenden Fettsäure wie folgt einverleibt: Ein Kupfersalz einer schwachen Säure, beispielsweise Kupfercarbonat oder Kupferacetat, wird zu einem überschuß der zu hydrierenden Fettsäure bzw. dem Fettsäuregemisch gegeben. In gleicher Weise wird mit einem Cadmiumsalz einer schwachen Säure, beispielsweise Cadmiumcarbonat oder Cadmiumoxyd, verfahren. Selbstverständlich können die Kupfer- und Cadmiumverbindungen nach vorheriger Mischung auch gemeinsam zu der Fettsäure bzw. dem Fettsäuregemisch zugegeben werden. Anschließend wird die katalysatorhaltige Fettsäure bzw. das Fettsäuregemisch erhitzt und auf diese Weise aus den Metallsalzen die entsprechenden fettsauren Kupfer- und Cadmiumseifen gebildet. Die Masse wird schließlich unter vermindertem Druck auf 1201 C erhitzt, um das entstandene Wasser abzutreiben.
Wenn das Kupfer- oderCadmiumsalz wasserlöslich ist, kann dieses auch zuerst in Wasser gelöst und dann die Lösung einer wäßrigen Lösung des Natriumsalzes der Fettsäure oder des Gemisches der Fettsäuren zugefügt werden. Die ausgeschiedenen Kupfer-und Cadmiumseifen können dann durch Dekantieren oder Filtrieren abgetrennt worden.
Beispiel 1 Ein Mischkatalysator aus Kupfer- und Cadmiumseife mit einem Metallgehalt von 1 g Kupfer und 3,3 g Cadmium (Metallgehalt insgesamt 4,3 g), entsprechend 10,2 g Kupferricinoleat und 21,0 g Cadmiumricinoleat, wurde zu 100 g Ricinolsäure gegeben. Die verwendete Ricinolsäure zeigte folgende Analysenwerte: Säurezahl 188, Jodzahl 84,6, Hydroxylzahl 186,0.
Die Hydrierung wurde bei einer Temperatur von 2001 C und einem Wasserstoffdruck von 275 at durchgeführt. Das Endprodukt zeigte folgende Analysenwerte (die theoretischen Werte des erwarteten Esters hierbei in Klammern): Säurezahl 2,4 (0), Verseifungszahl 94 (99), Hydroxylzahl 181 (199), Jodzahl 84 (90). Dies entspricht einem Gehalt von 92 % Ricinoleylrieinoleat.
Beispiel 2 Gemäß Beispiel 1 wurde Stearinsäure bei einer Temperatur von 2501 C und einem Wasserstoffdruck von 275 at hydriert, und zwar in Gegenwart eines Mischkatalysators aus Kupferstearat und Cadmiumstearat mit einem Metallgehalt von 1 g Kupfer und 3,3 g Cadmium (Metallgehalt insgesamt 4,3 g). Das Endprodukt zeigte folgende Analysenwerte: Säurezahl 1,4 (0), Verseifungszahl 93,5 (104,7), Hydroxylzahl 0 (0), Schmelzpunkt 65,61 C. Dies entsprach einem Gehalt von 88% Stearylstearat.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von höhermoIekularen Fettsäureestern, dadurch gekennzeichnet, daß man höhermolekulare Fettsäuren oder Gemische solcher Fettsäuren in Gegenwart eines Mischkatalysators, bestehend aus Kupfer und Cadmium in Form ihrer Salze oder Fettsäureseifen, bei einer Temperatur zwischen 100 und 4001 C und unter einem Wasserstoffdruck zwischen etwa 72 und 360 at hydriert.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator die Metalle Kupfer und Cadmium im Gewichtsverhältnis von 1: 3,3 enthält. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Katalysator als Metall gerechnet in einer Menge von 1 bis 20% der zu hydrierenden Fettsäure zusetzt.