多元醇脂肪酸多酯合成中低级烷基酯的再循环制造技术

合成多元醇脂肪酸多酯的方法，其中包括的步骤为，使过量的低级烷基酯与多元醇反应，以使其羟基酯化，并生成多元醇脂肪酸多酯，把至少部分未反应的低级烷基酯从多元醇脂肪酸多酯中分离出来，使分离出来的未反应的低级烷基酯再循环，以与多元醇或部分酯化的多元醇进一步反应。循环的低级烷基酯基本上不含有低级烷基酯降解反应产物，如羰基和游离脂肪酸。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合成多元醇脂肪酸多酯的方法，其中把未反应的低级烷基酯从反应混合物中回收，并使其再循环，用于多元醇脂肪酸多酯的合成中。更具体地说，本专利技术涉及一种方法，其中通过将烷基酯的降解反应如氧化、水解、热解和皂化减到最少，使用再循环酯合成的多酯的良好产品质量得到保持。
技术介绍
近来食品工业把注意力集中在食品中用作低热量脂肪的多元醇多酯上。平均饮食中所消费的总脂肪的约90％为三酸甘油酯(三酰甘油)。由于通常食用的三酸甘油酯脂肪几乎被人体完全吸收(见脂类，2，H.J.Deuel，科学出版公司，New York，1955年，第215页)，降低食用脂肪的热值的一种方法为降低三酸甘油酯的消费量。在Mattson等人的美国专利第3,600,186号中介绍了可代替三酸甘油酯的低热量脂肪。Mattson等人公开了低热量、含有脂肪的食品组合物，其中至少有部分三酸甘油酯成分由多元醇脂肪酸多酯代替，该多元醇脂肪酸多酯具有至少4个脂肪酸酯基团，每个脂肪酸基团具有8到22个碳原子。Rizzi和Taylor的美国专利第3,963,699号中介绍了无溶剂的酯基转移方法，其中把多元醇(如蔗糖)、脂肪酸低级烷基酯(如脂肪酸甲酯)、碱金属脂肪酸皂(乳化剂)和碱性催化剂的混合物加热，以形成均相的熔体。把过量的脂肪酸低级烷基酯加入到熔体中，以生成高级多元醇脂肪酸多酯。然后用各种分离方法把多酯从反应混合物中分离出来，蒸馏或溶剂萃取为优选的分离方法。Volpenhein的美国专利第4,517,360号和美国专利第4,518,772号中公开了无溶剂的酯基转移方法，其中把多元醇(如蔗糖)、选自于甲酯、2-甲氧基乙酯和苄酯的脂肪酸酯、碱金属脂肪酸皂和碱性催化剂的混合物加热，以形成均相的熔体，把过量的脂肪酸酯加入其中，以生成高级多元醇脂肪酸多酯。然后用各种分离方法把多酯从反应混合物中分离出来，蒸馏、水洗、常规精制方法或溶剂萃取为优选的分离方法。Bossier(III)的美国专利第4,334,061号中公开了一种方法，其中把多元醇、脂肪酸酯、碱金属脂肪酸皂和碱性催化剂的混合物加热，以形成均相的熔体，把过量的脂肪酸酯加入其中，以生成多元醇脂肪酸多酯。然后在降低乳化的有机溶剂中，通过使粗制反应产物与含水洗涤介质相接触，同时保持得到的混合物的pH值为7到约12，回收多酯。碱金属脂肪酸皂和发色体溶解于水相中。通过溶剂萃取除去过量的脂肪酸低级烷基酯，通过汽提除去微量的残余脂肪酸低级烷基酯和溶剂，把多元醇脂肪酸多酯从有机相中回收。实际上所有的多元醇脂肪酸多酯的合成方法都需要把多元醇脂肪酸多酯从反应混合物中分离出来，反应混合物中含有产物、副产物和未反应成分。另外，很多多元醇多酯的合成方法需要用过量的低级烷基酯，特别是过量的甲酯，所以反应混合物中含有大量的未反应的低级烷基酯，而多元醇多酯产品就是从反应混合物中回收的。因此，如果多元醇脂肪酸多酯的合成中，过量的甲酯可以重新使用，多元醇脂肪酸多酯的合成将更经济有效。但是，因为在分离和提纯多元醇多酯产品所用的常规处理步骤中，或在未反应的低级烷基酯从反应混合物分离的过程中，低级烷基酯会发生显著的降解，重新使用降解的低级烷基酯会导致合成较差的多元醇多酯产品。所以，需要找到一种方法，在对由循环酯合成的多酯的品质没有不利的影响下，在多元醇脂肪酸多酯的合成中，重新利用过量的低级烷基酯。专利技术概要因此，本专利技术的一个目的是解决现行
中遇到的问题，并提供改进的合成多元醇脂肪酸多酯的方法。本专利技术的另一个目的是将在这些过程中低级烷基酯降解的副反应减到最少，以在不对由循环酯生产的多元醇脂肪酸多酯的品质产生不利的影响下，重新利用过量的低级烷基酯。本专利技术的另一个目的是提供生产多元醇脂肪酸多酯的新方法，该方法中使未反应的成分再循环，改善多元醇合成的经济性。本专利技术的相关的目的是提供生产多元醇脂肪酸多酯的新方法，该方法不需要处理大量的未用过的过量反应物。根据本专利技术的一个方面，提供了合成多元醇脂肪酸多酯的新方法，其中包含的步骤为，使低级烷基酯和多元醇、部分酯化的多元醇或其混合物反应，使其羟基酯化，并生成多元醇脂肪酸多酯，在生成的多元醇脂肪酸多酯中含有部分和/或完全酯化的多元醇与未反应的低级烷基酯的混合物；把至少部分未反应的低级烷基酯从多元醇脂肪酸多酯中分离出来；使分离出来的未反应的低级烷基酯再循环，以使其与多元醇或部分酯化的多元醇进一步反应，其中循环低级烷基酯基本上不含有低级烷基酯的降解反应产物。根据本专利技术的另一个方面，提供了合成多元醇脂肪酸多酯的新酯基转移方法，其中包含的步骤为，把多元醇、脂肪酸低级烷基酯、碱性反应催化剂以及非必需的碱金属脂肪酸皂的混合物加热，形成反应混合物；随后在反应混合物中加入过量的脂肪酸低级烷基酯；使部分的该脂肪酸低级烷基酯与多元醇反应，得到产品混合物；把未反应的脂肪酸低级烷基酯从产品混合物中分离出来；使分离出来的未反应的脂肪酸低级烷基酯再循环，以进一步反应，其中循环低级烷基酯基本上不含有降解反应产物。已发现在对多元醇脂肪酸多酯反应或生产的多酯的品质没有不利的影响下，未反应的低级烷基酯可以从产物、副产物和未反应成分的产品混合物中回收，并在多元醇脂肪酸多酯的合成中再循环使用。把可能的降解反应，如氧化、水解、热解和皂化减到最少，以使基本上不含有降解反应产物的未反应的低级烷基酯直接地循环回到合成反应器。按照本专利技术的未反应的低级烷基酯的再循环可改善合成反应的经济性，因为分离含有大量降解产物的未反应的脂肪酸低级烷基酯需要进一步的处理，以从酯循环中除去大量的降解产物，或否则将其废弃，两者的成本都很高。此外，已发现用于催化多元醇脂肪酸多酯合成的相同的碱性化合物也可在循环酯中用于中和脂肪酸，因而进一步在经济方面改善使用酯循环的合成方法。考虑下面的详细说明，这些和另外的目的和优点将更清楚。专利技术详述本专利技术包括在多元醇脂肪酸多酯的合成中再循环低级烷基酯的方法。低级烷基酯的再循环可与利用低级烷基酯的任何多元醇脂肪酸多酯的合成方法一同使用。在美国专利第3,963,699、4,517,360、4,518,772、4,806,632和5,491,226号中介绍了这些方法，此处引入作为参考。一种适当的多元醇脂肪酸多酯的合成方法为可以两步进行的无溶剂的酯基转移反应。在酯基转移合成方法的第一步中，把多元醇、脂肪酸低级烷基酯、碱性反应催化剂和非必需的皂混和，以形成非均相混合物。此处使用的术语“多元醇”包括含有至少两个自由羟基的任何脂肪族或芳香族化合物。适当的多元醇可选自于以下种类饱和和不饱和、直链和支链的线型脂肪族化合物；饱和和不饱和的环状脂肪族化合物，包括杂环脂肪族化合物；或单环或多环的芳香族化合物，包括杂环芳香族化合物。碳水化合物和无毒的二醇为优选的多元醇。适用于此处的单糖包括，例如，甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、芹菜糖、鼠李糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖、核酮糖、木酮糖和赤藓酮糖。适用于此处的低聚糖包括，例如，麦芽糖、曲二糖、黑糖、纤维二糖、乳糖、蜜二糖、龙胆二糖、松二糖、芸香糖、海藻糖、蔗糖和棉子糖。适用于此处的多糖包括，例如，直链淀粉、糖原、纤维素、壳多糖、菊粉、琼脂糖、zylans、甘露聚糖和半乳聚糖。尽管在严格的意义本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成多元醇脂肪酸多酯的连续方法，包含以下步骤： （ａ）使低级烷基酯与多元醇、部分酯化的多元醇或其混合物反应，使其羟基酯化并生成多元醇脂肪酸多酯，该多元醇脂肪酸多酯含有部分酯化的多元醇、完全酯化的多元醇或其混合物，多元醇脂肪酸多酯与未反应的低级烷基酯形成混合物； （ｂ）把至少部分未反应的低级烷基酯从多元醇脂肪酸多酯中分离出来，其中分离出来的未反应的低级烷基酯基本上不含有降解反应产物；以及 （ｃ）使分离出来的未反应的低级烷基酯再循环，以与多元醇或部分酯化的多元醇进一步反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CJ肯尼利，JE特劳特，RJ萨拉玛，
申请(专利权)人：普罗克特和甘保尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]