CN103145552A - 一种聚甘油乳酸酯的制备方法 - Google Patents
一种聚甘油乳酸酯的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103145552A CN103145552A CN2013100852825A CN201310085282A CN103145552A CN 103145552 A CN103145552 A CN 103145552A CN 2013100852825 A CN2013100852825 A CN 2013100852825A CN 201310085282 A CN201310085282 A CN 201310085282A CN 103145552 A CN103145552 A CN 103145552A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyglycerine
- lactate
- polyglycerol
- lactic acid
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚甘油乳酸酯的制备方法，属有机化学合成领域。该方法以聚合度为3~8的聚甘油为原料，在氮气保护下，加入催化剂、乳酸及带水剂，进行酯化反应，得到聚甘油乳酸酯粗产品。经处理得到酯含量高的聚甘油乳酸酯产品。生产工艺简单、原料易得、产率高，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的安全，多功能，营养性的食品添加剂聚甘油乳酸酯的制备方法，属有机化学合成领域。
背景技术
聚甘油酯是近三十年来发展起来的新型乳化剂，它的用途极为广泛，而且不断有新的用途在研究和开发中。***粮食及农业组织（FAO）与世界卫生组织（WHO）确认聚甘油酯为高安全性的食品添加剂。
聚甘油乳酸酯属聚甘油酯中的一种，它是一种具有独特性能的新型表面活性剂，具有安全，多功能，营养性的特点。它的独特之处主要体现在几个方面：作为乳化剂，它具有口感好、耐酸碱、具有营养、耐高温性能好、乳化性能优异、在水中不产生泡沫等特性，还可以用作新型保湿剂，已成功应用于烟草行业。此外，聚甘油乳酸酯的独特之处还在于具有抗菌作用，可以代替食品抗菌剂。所以聚甘油乳酸酯不仅仅是食品乳化剂聚甘油脂肪酸酯的替代品，食品、烟草、化妆品、医药等行业也必将会有广泛的应用。
国内研究报道合成聚甘油酯种类主要有聚甘油油酸酯、聚甘油单硬脂酸酯、聚甘油单肉豆蔻酸酯、聚甘油单月桂酸酯、聚甘油单肉豆蔻酸酯等聚甘油酯品种（参见谢汝文等，福建化工 2002，01；崔毅等，浙江化工 1995,03；乔国华，江南大学硕士论文 2009），但没有聚甘油乳酸酯的合成报道。
国内也公开了为数不多的聚甘油酯的专利，中国专利CN200380104598.9公开了一种含环状结构少的聚甘油、聚甘油脂肪酸酯的制备方法，所用的酸为碳原子数为2~30的脂肪酸。CN200610129449.3公布了聚甘油丙烯酸酯的合成及作为稠油破乳剂的应用方法。CN200880016370.7公布了利用聚甘油碳酸酯、羧酸制备聚甘油酯的方法。CN201180009012.5公布了一种直链的、未取代的羧酸的聚甘油偏酯的制备方法。目前，聚甘油乳酸酯在国内外均没有规模化生产。
发明内容
本发明目的在于提供一种生成工艺简单、原料易得、产率高、适合工业化生产的聚甘油乳酸酯的制备方法。
为实现本发明目的，技术方案如下：在反应器中，加入聚合度为3~8的聚甘油，在氮气保护下，加入固体超强酸催化剂、乳酸及带水剂，在60~140℃温度范围内进行酯化反应；反应完毕蒸出带水剂，降至室温后，将聚甘油乳酸酯粗产品加入到溶剂中，经搅拌溶解、过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏、分子蒸馏分离从而得到酯含量高的聚甘油乳酸酯产品。
本发明所用的聚甘油及制备的聚甘油乳酸酯的分子结构式如下：
聚甘油 聚甘油乳酸酯
其中n为聚甘油或聚甘油乳酸酯的聚合度，为3~8 。
聚甘油与乳酸进行酯化反应所用的带水剂为苯、甲苯、环己烷、氯仿中的一种。
溶解聚甘油乳酸酯粗产品所用的溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯中的一种。
聚甘油与乳酸进行酯化反应所用的催化剂为固体超强酸SO4 2-/ Fe2O3、SO4 2- /TiO2 、SO4 2- / ZrO2中的一种。
聚甘油与乳酸摩尔比为1:1~1.5
本发明工艺创新点在于采用了固体超强酸催化剂，传统生产中普遍采用酸或碱催化剂，之后要进行酸碱中和，从而生成大量的盐，而除去这些盐需要采用离子交换树脂，单位产品费用较大。本发明采用固体超强酸催化剂，提高了反应选择性，减少了副反应的发生，反应酯化率明显提高，反应后直接加入溶剂过滤即可除去催化剂，减少了操作步骤，可以明显降低生产成本，酯含量可达98.2% 。
本发明实验过程中建立了聚甘油乳酸酯的产品LC（Liquid Chromatography）分析***，并结合MS（Mass Spectrometry）对产品进行了定性、定量分析。在实施例中LC及MS的分析条件如下述。
LC分离条件：
监测器：蒸发光监测器
柱子：氨基柱ZORBAX NH2(4.6×250mm)
流动相：乙腈/水=9:1
流速：1 ml/min
柱温：40℃
溶剂：50%乙醇水溶液
MS分析条件：
离子化模式：APCI（Atmospheric Pressure Chemical Ionization）负离子模式
测量范围：m/z=50~900
附图说明
图1是实施例1产品的液相图；
图2是实施例2产品的液相图；
图3是实施例3产品的液相图；
图4是聚甘油乳酸酯产品的质谱图。
具体实施方法
为更好地对本发明进行阐述，下面举实例说明。
实施例1
在反应器中，加入聚合度为3~8的聚甘油200g ，在氮气保护下，加入固体超强酸SO4 2-/ Fe2O3 催化剂0.4g 、质量百分比90%的乳酸80g 及甲苯55g ，加热至回流温度进行酯化反应；回流至无水分分出，蒸出甲苯，降温至室温，将聚甘油乳酸酯粗产品加入到200ml丙酮中搅拌溶解、过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏、分子蒸馏分离得到聚甘油乳酸酯，酯含量为98.2%，酸值为0.6 mgKOH/g ，皂化值为217 mgKOH/g 。
实施例2
在反应器中，加入聚合度为3~8的聚甘油200g ，在氮气保护下，加入固体超强酸SO4 2- /TiO2 催化剂 0.2g 、质量百分比90%的乳酸75g 及甲苯55g ，加热至回流温度进行酯化反应；回流至无水分分出，蒸出甲苯，将聚甘油乳酸酯粗产品加入到200ml甲醇中搅拌溶解、过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏、分子蒸馏分离得到聚甘油乳酸酯，酯含量为97.6%，酸值为0.5 mgKOH/g ，皂化值为223 mgKOH/g 。
实施例3
在反应器中，加入聚合度为3~8的聚甘油200g ，在氮气保护下，加入固体超强酸SO4 2- / ZrO2 催化剂 0.3g 、质量百分比90%的乳酸80g 及环己烷60g ，加热至回流温度进行酯化反应；回流至无水分分出，蒸出环己烷，降至室温，将聚甘油乳酸酯粗产品加入到250ml乙醇中搅拌溶解、过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏、分子蒸馏分离得到聚甘油乳酸酯，酯含量为96.8%，酸值为0.7 mgKOH/g ，皂化值为215 mgKOH/g。
由图4可以看出本发明合成的聚甘油乳酸酯成份如下：
| 质谱分子量 | 对应的物质名称 |
| 311.78 | 三聚甘油单乳酸酯 |
| 385.8 | 四聚甘油单乳酸酯 |
| 459.96 | 五聚甘油单乳酸酯 |
| 533.87 | 六聚甘油单乳酸酯 |
| 314 | 四聚甘油 |
Claims (2)
1.制备如下结构的聚甘油乳酸酯的方法，其特征在于，在反应器中，加入聚合度为3~8的聚甘油，在氮气保护下，加入固体超强酸催化剂、乳酸及带水剂，在60~140℃温度范围内进行酯化反应；反应完毕蒸出溶剂，降至室温后，将聚甘油乳酸酯粗产品加入到溶剂中，经搅拌溶解、过滤除去催化剂，滤液经减压蒸馏、分子蒸馏分离从而得到聚甘油乳酸酯产品；
其中n为聚合度，n=3-8；
所用的固体超强酸为SO4 2-/ Fe2O3、SO4 2- /TiO2 、SO4 2- / ZrO2中的一种；所述的带水剂为苯、甲苯、环己烷、氯仿中的一种。
2.制备如权利要求1所述的聚甘油乳酸酯的方法，其特征在于，聚甘油与乳酸摩尔比为1:1~1.5 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100852825A CN103145552A (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 一种聚甘油乳酸酯的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100852825A CN103145552A (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 一种聚甘油乳酸酯的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103145552A true CN103145552A (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=48543935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100852825A Pending CN103145552A (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 一种聚甘油乳酸酯的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103145552A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104531362A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-22 | 广州嘉德乐生化科技有限公司 | 一种固体超强酸催化制备三聚甘油酯的方法 |
| CN106588648A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-26 | 江南大学 | 一种用作乳化剂的乳酸脂肪酸聚甘油酯及其制备方法 |
| RU2693385C1 (ru) * | 2019-03-20 | 2019-07-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ получения биоразлагаемых разветвленных олигомерных сложных эфиров молочной кислоты и глицерина |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102020558A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-04-20 | 长沙经济技术开发区众成实业有限公司 | 利用固体超强酸催化制备三醋酸甘油酯的方法 |
-
2013
- 2013-03-18 CN CN2013100852825A patent/CN103145552A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102020558A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-04-20 | 长沙经济技术开发区众成实业有限公司 | 利用固体超强酸催化制备三醋酸甘油酯的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 代本才等: ""新型多功能表面活性剂聚甘油乳酸酯的合成"", 《河南省化学会2012年学术年会论文摘要集》 * |
| 汪多仁: ""新型超强酸催化合成三醋酸甘油酯及其应用"", 《精细化工原料及中间体》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104531362A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-04-22 | 广州嘉德乐生化科技有限公司 | 一种固体超强酸催化制备三聚甘油酯的方法 |
| CN104531362B (zh) * | 2014-12-08 | 2017-07-28 | 广州嘉德乐生化科技有限公司 | 一种固体超强酸催化制备三聚甘油酯的方法 |
| CN106588648A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-04-26 | 江南大学 | 一种用作乳化剂的乳酸脂肪酸聚甘油酯及其制备方法 |
| RU2693385C1 (ru) * | 2019-03-20 | 2019-07-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ получения биоразлагаемых разветвленных олигомерных сложных эфиров молочной кислоты и глицерина |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103113326B (zh) | 一种5-羟甲基糠醛的制备方法 | |
| CN103396303B (zh) | 一种从微藻油或鱼油中分离纯化二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的方法 | |
| CN102875327A (zh) | 一种从近共沸浓度乙醇-水混合物中制取无水乙醇的工艺 | |
| CN103274942A (zh) | 基于固体超强酸催化糠醇醇解制备乙酰丙酸乙酯的方法 | |
| CN103145552A (zh) | 一种聚甘油乳酸酯的制备方法 | |
| CN101440030B (zh) | 超临界制取共轭亚油酸的方法 | |
| CN102942476A (zh) | 乙酸芳樟酯的制备方法 | |
| CN103880766B (zh) | 一种简便的4-甲基-5-烷氧基噁唑制备方法 | |
| CN102351695B (zh) | α-溴丙酸乙酯的高选择性合成方法 | |
| CN102079701A (zh) | 一种乙酸苏合香酯的生产方法 | |
| CN101830787A (zh) | 由丙酮气相一步法合成甲基异丁基酮和二异丁基酮的方法 | |
| CN116332758A (zh) | 一种没食子酸与二醇进行酯化反应合成没食子酸酯的方法 | |
| CN102872911A (zh) | 一种离子液体催化剂及脂肪酸制备方法 | |
| CN103709039B (zh) | Cu-丝光沸石催化合成没食子酸甲(乙)酯的方法 | |
| CN102701907B (zh) | 一种制备诺卜醇的绿色方法 | |
| CN105130814B (zh) | 一种甲基磺酸催化制备癸二酸二乙酯的方法 | |
| CN102367230A (zh) | 一种由醛肟合成腈的方法 | |
| CN103274911A (zh) | 一种1,3-二羟基-2-丙酮的制备新方法 | |
| CN105693658A (zh) | 一种硬脂酸内酯的合成工艺 | |
| CN101781213B (zh) | 化合物丁烯二酸柠檬酸三丁酯双酯及其制备方法 | |
| CN103992207B (zh) | 双氧水/阳离子树脂体系催化氧化烯烃制邻二醇的方法 | |
| CN101891609A (zh) | 3-联苯甲酸、4-联苯甲酸同分异构体的包结分离方法及应用 | |
| CN104447306B (zh) | 一种合成柠檬酸三丁酯的方法 | |
| CN104292201A (zh) | 3-酯基儿茶素的制备方法 | |
| CN103467420A (zh) | 一种3-o-烷基抗坏血酸的制备方法 |
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: 20130612 |