用于加工脂肪酸的酸组合物制造技术

本发明专利技术涉及组合物，包含至少一种式R‑SO3H的链烷‑磺酸，其中R代表含有1‑4个碳原子的饱和、直链或支链烃链，其能被或不能被至少一个卤原子取代，至少一种芳基‑磺酸，和任选地，至少一种溶剂，其比例如说明书中所定义。本发明专利技术还涉及组合物在脂肪酸酯化方法中的用途。

Composition of acids for processing fatty acids

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于加工脂肪酸的酸组合物本专利技术涉及脂肪酸的加工，特别是脂肪酸酯化。因此，所获得的脂肪酸酯可用作各种领域（例如化妆品或生物燃料生产）的原料。特别地，本专利技术涉及酸的组合物，其可用作脂肪酸酯化方法中的催化剂。在脂肪酸的酯化中，通常需要使用催化剂，例如酸。在所用的酸性催化剂中，特别是已知使用对甲苯磺酸。例如，申请WO2007005003涉及在强酸性催化剂如特别地对甲苯酸的存在下由含硫化合物的“妥尔油”制备脂肪酸烷基酯的方法。更一般地，US4652406描述了使用芳族磺酸作为催化剂来酯化油中的游离脂肪酸。然而，由于磺酸对甲苯酸在含水环境中溶解性较差，因此相分离变得更加困难。链烷-磺酸的使用在脂肪酸酯化反应中也称为酸催化剂。因此，WO2006081644和WO2015134495描述了甲磺酸在脂肪酸酯化方法中的用途。然而，由于链烷-磺酸是相对昂贵的化合物，因此正在寻求优化其用途的方法。此外，进一步提高酯化催化剂的功效可能是有帮助的。因此，本专利技术的目的之一是找到酸催化剂，其在脂肪酸转化和酯化动力学方面都更有效，并且也是便宜的。为此，申请人已经证明，包含至少一种特定酸性组合物的催化剂尤其能够克服这些缺点。根据第一方面，本专利技术涉及组合物，其包含：-至少一种式R-SO3H的链烷-磺酸，其中R代表含有1-4个碳原子的饱和、直链或支链烃链，该烃链能被或不能被至少一个卤原子取代；-至少一种芳基-磺酸；-和任选地，至少一种溶剂；其中-链烷-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为5％至85％，优选8％至65％；-芳基-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为15％至95％，优选35％至92％。溶剂可以是本领域技术人员已知的任何类型，例如水，有机溶剂，有机溶剂混合物，或水和一种或多种有机溶剂的混合物。在本专利技术的一个实施方案中，溶剂选自水，醇和醚，优选水和C1-C3醇，更特别是水和甲醇，其单独或组合使用。溶剂相对于组合物总重量的重量比通常在0％至50％，优选5％至35％的范围内。当上述R基团的烃化链被至少一个卤原子取代时，所述卤素原子优选选自氟，氯和溴，优选氟。可用于本专利技术的如前所定义的式R-SO3H的链烷-磺酸有利地选自甲磺酸，乙磺酸，正-丙烷磺酸，异-丙烷磺酸，正-丁磺酸，异-丁烷-磺酸，仲-丁烷磺酸，叔-丁烷磺酸，三氟甲磺酸(也称为triflicacid)，以及它们中以任何比例的两种或多种的混合物，和特别优选甲磺酸。芳基-磺酸选自苯磺酸，对甲苯磺酸，萘磺酸，菲磺酸，蒽磺酸，二甲苯磺酸，烷基苯磺酸，异丙基苯磺酸，特别优选对甲苯磺酸。此外，根据本专利技术的酸组合物可包括一种或多种本领域技术人员熟知的添加剂和/或一种或多种填料，例如选自例如腐蚀抑制剂，香料，除臭剂等。本专利技术还涉及所述组合物作为酯化催化剂的用途，更具体地涉及一种或多种脂肪酸的酯化中作为酯化催化剂的用途。最后，本专利技术涉及制备脂肪酸酯的方法，包括以下步骤：a/将至少一种脂肪酸引入反应器中；b/加入至少一种醇；c/加热反应介质；d/引入酸性组合物，例如先前定义的催化剂；e/任选地，除去酯化反应过程中形成的水；和f/回收脂肪酸酯，步骤d任选地与步骤a和/或步骤b同时进行，优选与步骤a和/或b同时进行。步骤e/可以通过在真空或非真空的情况下加热或通过相对于脂肪酸酯相倾析水/醇相来进行。在所述方法中，催化剂/脂肪酸摩尔比可以在0.001至0.5，特别是0.01至0.2的范围内。通过以下描述，附图和实施例将更好地理解本专利技术，但不限于这些附图和实施例。图1表示酯化反应后有机相中残留脂肪酸（纵轴）的百分比，取决于所用酸催化剂的性质。图2表示酯化阶段残留脂肪酸的转化动力学，取决于所用酸催化剂的性质。在图1和图2中：-100MSA意指所用催化剂包含70％纯甲磺酸和30％水。-70MSA/30PTSA是指所用催化剂是本专利技术的催化剂，它包括：○相对于混合物的总重量，49％重量的纯甲磺酸，○相对于混合物的总重量，26.7重量％的纯对甲苯磺酸；和，○24.3%的水，-100PTSA意指所用催化剂包含89％纯的对甲苯磺酸和11％的水。使用的MSA是在水中稀释至70重量％的MSA，所用的对甲苯磺酸是在水中稀释至89重量％的酸。更具体地，本专利技术涉及组合物，其包含：●至少一种式R-SO3H的链烷-磺酸，其中R代表含有1-4个碳原子的饱和、直链或支链烃链，其能被或不能被至少一个卤原子取代；和●至少一种芳基-磺酸。“芳基”是指所有芳族基团，例如苯基，萘基，菲基（phenantryl）和蒽基基团，优选包含1至3个环的那些；这些基团可以被至少一个含有1至6个碳原子，优选1至4个碳原子的烷基取代，例如甲基，乙基，丙基，丁基，优选甲基。如果芳族基团是被至少一个烷基取代的基团，则它可以是例如甲苯基，二甲苯基，乙基-苯基或枯烯基。这些酸可以单独或组合使用。根据本专利技术的组合物●纯链烷-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为5％-85％；和●纯芳基-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为15％至95％。优选地：●纯链烷-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为8％-65％；●纯芳基-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为35％至92％。“纯”是指未稀释在水或溶剂中的化合物。对于根据本专利技术的组合物，申请人证明了令人惊讶的结果，例如在本申请中作为实施例提供的结果。应注意，该组合物还可包含一种或多种溶剂，和任选的一种或多种添加剂。“溶剂”是指含水，有机或水溶性产物。优选地，溶剂可以是水，醇或醚，可以单独使用或组合使用。优选地，溶剂是水和/或C1至C3醇。更特别地，溶剂是水，甲醇或水/甲醇混合物。溶剂相对于组合物总重量的含量在0％至50％的范围内，优选在5％至35％的范围内。当上述R基团的烃化链被至少一个卤原子取代时，所述卤素原子选自氟，氯和溴，优选氟。优选地，根据本专利技术的组合物中的链烷-磺酸选自选自甲磺酸，乙磺酸，正-丙烷磺酸，异-丙烷磺酸，正-丁磺酸，异-丁烷-磺酸，仲-丁烷磺酸，叔-丁烷磺酸，三氟甲磺酸(也称为triflicacid)，以及它们中以任何比例的两种或多种的混合物。优选地，链烷-磺酸是甲磺酸。所述链烷-磺酸可以原样使用或与一种或多种其他组分组合使用，即在制剂中使用。包含至少一种链烷-磺酸的任何类型的制剂都是合适的。作为一般规则，该制剂包含0.01％至100％重量的链烷-磺酸，更通常为0.05％至90％重量，特别是0.5％至75％重量的链烷-磺酸，相对于所述链烷-磺酸制剂的总重量。该制剂是，例如，含水，有机或水合（hydro）-有机制剂。制剂可以浓缩混合物的形式制备，所述浓缩混合物任选在最终使用前稀释。最后，在本专利技术的含义内，制剂可以是纯链烷-磺酸，或纯链烷-磺酸的混合物，即，制剂可以仅含有一种或多种链烷-磺酸，而不含任何其它添加剂或任何其他溶剂或稀释剂至所述制剂。例如，根据本专利技术的一个实施方案，链烷-磺酸可以在溶剂中，优选在水中稀释至70％。优选地，链烷-磺酸是稀释至70％的甲磺酸，例如市场上发现的甲磺酸。例如，无水甲磺酸（AMSA）或甲磺酸水溶液可以被使用，如在水中的70％的甲磺酸溶液，并以商标名Sc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.组合物，包含：‑ 至少一种式R‑SO3H的链烷‑磺酸，其中R代表含有1‑4个碳原子的饱和、直链或支链烃链，其能被或不能被至少一个卤原子取代；‑ 至少一种芳基磺酸；‑ 和任选地，至少一种溶剂；其中：‑ 链烷‑磺酸的重量相对于链烷‑磺酸和芳基‑磺酸的总重量的重量比为5％至85％，优选8％至65％；‑ 芳基‑磺酸的重量相对于链烷‑磺酸和芳基‑磺酸的总重量的重量比为15％至95％，优选35％至92％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.25 FR 1661483;2016.11.25 SG 10201609943Q1.组合物，包含：-至少一种式R-SO3H的链烷-磺酸，其中R代表含有1-4个碳原子的饱和、直链或支链烃链，其能被或不能被至少一个卤原子取代；-至少一种芳基磺酸；-和任选地，至少一种溶剂；其中：-链烷-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为5％至85％，优选8％至65％；-芳基-磺酸的重量相对于链烷-磺酸和芳基-磺酸的总重量的重量比为15％至95％，优选35％至92％。2.根据权利要求1的组合物，其中溶剂选自水，醇和醚，其单独或组合使用。3.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中溶剂是水或C1-C3醇，其单独或组合使用。4.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中溶剂是水或甲醇，其单独或组合使用。5.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中溶剂的重量相对于组合物的总重量的重量比为0％至50％，优选5％至35％。6.根据前述权利要求中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA拉菲特，B蒙吉龙，陈广华，
申请(专利权)人：阿肯马法国公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR