JPH09136860A - 脂肪酸エステル化プロポキシ化グリセリンを製造する方法 - Google Patents
脂肪酸エステル化プロポキシ化グリセリンを製造する方法Info
- Publication number
- JPH09136860A JPH09136860A JP8237368A JP23736896A JPH09136860A JP H09136860 A JPH09136860 A JP H09136860A JP 8237368 A JP8237368 A JP 8237368A JP 23736896 A JP23736896 A JP 23736896A JP H09136860 A JPH09136860 A JP H09136860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- pressure
- propoxylated glycerin
- reaction mixture
- fatty 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
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 137
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 title claims description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 65
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 65
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 63
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- -1 oxypropylene units Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000003778 fat substitute Substances 0.000 abstract description 3
- 235000013341 fat substitute Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 9
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N arachidonic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCC(O)=O YZXBAPSDXZZRGB-DOFZRALJSA-N 0.000 description 2
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- KEMQGTRYUADPNZ-UHFFFAOYSA-N heptadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O KEMQGTRYUADPNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N icosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISYWECDDZWTKFF-UHFFFAOYSA-N nonadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O ISYWECDDZWTKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECPZKHBENQXJG-FPLPWBNLSA-N palmitoleic acid Chemical compound CCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O SECPZKHBENQXJG-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000021319 Palmitoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229940114079 arachidonic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000021342 arachidonic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- SECPZKHBENQXJG-UHFFFAOYSA-N cis-palmitoleic acid Natural products CCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O SECPZKHBENQXJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008172 hydrogenated vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- YAQXGBBDJYBXKL-UHFFFAOYSA-N iron(2+);1,10-phenanthroline;dicyanide Chemical compound [Fe+2].N#[C-].N#[C-].C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1.C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 YAQXGBBDJYBXKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 229960002969 oleic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010773 plant oil Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロポキシ化グリセリンを過剰の脂肪酸を用
いてエステル化する方法において、脂肪酸の損失を最小
限におさえ、かつプロポキシ化グリセリンのヒドロキシ
ル基の急速な転換を達成する。 【解決手段】 エステル化の過程進行中に、温度を段階
的に増大させ、また圧力を段階的に減少させる一方で、
副生物として生成される水を除去する。
いてエステル化する方法において、脂肪酸の損失を最小
限におさえ、かつプロポキシ化グリセリンのヒドロキシ
ル基の急速な転換を達成する。 【解決手段】 エステル化の過程進行中に、温度を段階
的に増大させ、また圧力を段階的に減少させる一方で、
副生物として生成される水を除去する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は過剰の脂肪酸を用い
てプロポキシ化グリセリンをエステル化する方法に関す
る。より詳しくは、本発明は、脂肪酸の損失を最小限に
おさえる一方で、プロポキシ化グリセリンのヒドロキシ
ル基の高速転換を達成する、改良されたエステル化法に
関する。
てプロポキシ化グリセリンをエステル化する方法に関す
る。より詳しくは、本発明は、脂肪酸の損失を最小限に
おさえる一方で、プロポキシ化グリセリンのヒドロキシ
ル基の高速転換を達成する、改良されたエステル化法に
関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第4,861,613号明細書
に開示されているように、脂肪酸エステル化プロポキシ
化グリセリンは、食物製品における低カロリーの脂肪代
用物としての使用が提案されている。この種類の有用な
食物成分を合成するいくつかの方法が提示されている。
たとえば、米国特許第4,983,329号明細書は、
エステル化プロポキシ化グリセリンを、約100〜約2
50℃の温度でプロポキシ化グリセリンを過剰なC10〜
C24脂肪酸と反応させることによって得ることができる
ということを教示している。同明細書はさらに、反応を
約0.01mm〜大気圧の減圧下で実施し、ガスまたは
低沸点液体ストリッピングを行うことにより、エステル
化速度を大きくすることができる、としている。そのよ
うなエステル化法に伴う問題の一つは、未反応脂肪酸が
エステル化時に反応帯域から除去される傾向を有する、
ということである。脂肪酸は、エステル化時の低圧と高
温の結果としてばかりでなく、エステル化反応によって
生成される水とともに水蒸気蒸留される傾向のゆえに、
塔頂からとり出される。一般にプロポキシ化グリセリン
出発原料のヒドロキシル基の大きな割合(一般に、少な
くとも90%)の転換を達成することが望ましく、また
食品用銘柄生成物から大量に触媒物質を除去することに
伴う困難とコストとの点から触媒(過剰な脂肪酸を除
く)の非存在下で前記転換を達成することが望ましいた
め、未反応脂肪酸の前記のような損失は一般に規格外生
成物(たとえばエステル化の不十分なプロポキシ化グリ
セリン)を生じ、あるいは経済的に合わない長いバッチ
生産時間(batch time)が必要になる。前記
の米国特許第4,983,329号明細書は、塔頂から
除去される脂肪酸を反応帯域に再循環させることができ
る、ということを示している。そのような再循環は可能
であるかもしれないが、商業上の見地からは好ましくな
い。特別の装置と設備が必要になり、エステル化プロポ
キシ化グリセリン製造の総原価が増大すると考えられる
からである。さらに、ある種の脂肪酸たとえば長鎖飽和
脂肪酸は、割合に融点が高くて、塔頂からのとり出しに
際して製造装置を詰まらせる傾向を有するため、再循環
させるのが困難である。
に開示されているように、脂肪酸エステル化プロポキシ
化グリセリンは、食物製品における低カロリーの脂肪代
用物としての使用が提案されている。この種類の有用な
食物成分を合成するいくつかの方法が提示されている。
たとえば、米国特許第4,983,329号明細書は、
エステル化プロポキシ化グリセリンを、約100〜約2
50℃の温度でプロポキシ化グリセリンを過剰なC10〜
C24脂肪酸と反応させることによって得ることができる
ということを教示している。同明細書はさらに、反応を
約0.01mm〜大気圧の減圧下で実施し、ガスまたは
低沸点液体ストリッピングを行うことにより、エステル
化速度を大きくすることができる、としている。そのよ
うなエステル化法に伴う問題の一つは、未反応脂肪酸が
エステル化時に反応帯域から除去される傾向を有する、
ということである。脂肪酸は、エステル化時の低圧と高
温の結果としてばかりでなく、エステル化反応によって
生成される水とともに水蒸気蒸留される傾向のゆえに、
塔頂からとり出される。一般にプロポキシ化グリセリン
出発原料のヒドロキシル基の大きな割合(一般に、少な
くとも90%)の転換を達成することが望ましく、また
食品用銘柄生成物から大量に触媒物質を除去することに
伴う困難とコストとの点から触媒(過剰な脂肪酸を除
く)の非存在下で前記転換を達成することが望ましいた
め、未反応脂肪酸の前記のような損失は一般に規格外生
成物(たとえばエステル化の不十分なプロポキシ化グリ
セリン)を生じ、あるいは経済的に合わない長いバッチ
生産時間(batch time)が必要になる。前記
の米国特許第4,983,329号明細書は、塔頂から
除去される脂肪酸を反応帯域に再循環させることができ
る、ということを示している。そのような再循環は可能
であるかもしれないが、商業上の見地からは好ましくな
い。特別の装置と設備が必要になり、エステル化プロポ
キシ化グリセリン製造の総原価が増大すると考えられる
からである。さらに、ある種の脂肪酸たとえば長鎖飽和
脂肪酸は、割合に融点が高くて、塔頂からのとり出しに
際して製造装置を詰まらせる傾向を有するため、再循環
させるのが困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、脂肪酸再
循環の必要が避けられる高速の直接エステル化法の開発
が非常に有効であると考えられる。
循環の必要が避けられる高速の直接エステル化法の開発
が非常に有効であると考えられる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、脂肪酸エステ
ル化プロポキシ化グリセリンを製造する方法を提供す
る。この方法は下記のステップからなる。プロポキシ化
グリセリンとモル過剰の脂肪酸とからなる反応混合物
を、反応帯域において、約20〜80℃の初期温度と約
0.88〜1.1atm(約13〜16psia)の初
期圧力で生成させる。同時に、圧力を段階的に0〜0.
27atm(0〜4psia)の範囲の最終圧力まで低
下させ、反応混合物の温度を段階的に275℃を越えな
い最終温度まで上昇させ、その間、反応混合物を攪拌し
て、プロポキシ化グリセリンを脂肪酸と反応させて、脂
肪酸エステル化プロポキシ化グリセリンと水を生成さ
せ、反応帯域から(好ましくは塔頂流として)水を除去
し、このとき水以外の反応混合物成分の反応帯域からの
蒸留除去が避けられるように圧力と温度を制御する。好
ましくは反応混合物はプロポキシ化グリセリンの少なく
とも90%のエステル化を達成するのに有効な時間にわ
たって前記のように処理する。
ル化プロポキシ化グリセリンを製造する方法を提供す
る。この方法は下記のステップからなる。プロポキシ化
グリセリンとモル過剰の脂肪酸とからなる反応混合物
を、反応帯域において、約20〜80℃の初期温度と約
0.88〜1.1atm(約13〜16psia)の初
期圧力で生成させる。同時に、圧力を段階的に0〜0.
27atm(0〜4psia)の範囲の最終圧力まで低
下させ、反応混合物の温度を段階的に275℃を越えな
い最終温度まで上昇させ、その間、反応混合物を攪拌し
て、プロポキシ化グリセリンを脂肪酸と反応させて、脂
肪酸エステル化プロポキシ化グリセリンと水を生成さ
せ、反応帯域から(好ましくは塔頂流として)水を除去
し、このとき水以外の反応混合物成分の反応帯域からの
蒸留除去が避けられるように圧力と温度を制御する。好
ましくは反応混合物はプロポキシ化グリセリンの少なく
とも90%のエステル化を達成するのに有効な時間にわ
たって前記のように処理する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の方法で使用するプロポキ
シ化グリセリン反応物は、当業者に公知の任意の標準的
方法、たとえば、酸化プロピレンとグリセリンの塩基触
媒反応によって製造することができる。酸化プロピレン
とグリセリンとのモル比は臨界的でないが、エステル化
プロポキシ化グリセリンを低カロリーの脂肪代用物とし
て使用する場合、グリセリン1モルあたり2〜20モル
のエポキシドを反応させるのが好ましい。グリセリンの
プロポキシ化は、約70〜130℃の温度において、触
媒作用的に有効な量のアルカリ金属アルコキシレートの
存在下で、酸化プロピレンをグリセリンに添加すること
によって実施できる。好ましくは、アルカリ金属アルコ
キシレートは、高温で、アルカリ金属化合物たとえば水
酸化ナトリウムまたは水酸カリウムをグリセリンととも
に加熱しながら、水を、好ましくは減圧下で、連続的に
除去することによって製造する。好ましくは、プロポキ
シ化時に十分な触媒が存在して、100gのグリセリン
あたり約0.0003〜3.3モルアルカリ金属のアル
カリ金属含有率が与えられるようにする。好ましくは、
酸化プロピレンは、反応器内の圧力を約2.7〜5.4
atm(約40〜80psia)に保つのに十分な流量
で、グリセリンと触媒のはいった反応器内に段階的に供
給する。プロポキシ化の程度したがってプロポキシ化グ
リセリンの分子量は、反応器に供給する酸化プロピレン
の量を調節することによって調節する。所望の分子量と
なったら、アルカリ金属は、エステル化に先立って任意
の適当な方法たとえば吸収、イオン交換、または抽出に
よって除去することができる。
シ化グリセリン反応物は、当業者に公知の任意の標準的
方法、たとえば、酸化プロピレンとグリセリンの塩基触
媒反応によって製造することができる。酸化プロピレン
とグリセリンとのモル比は臨界的でないが、エステル化
プロポキシ化グリセリンを低カロリーの脂肪代用物とし
て使用する場合、グリセリン1モルあたり2〜20モル
のエポキシドを反応させるのが好ましい。グリセリンの
プロポキシ化は、約70〜130℃の温度において、触
媒作用的に有効な量のアルカリ金属アルコキシレートの
存在下で、酸化プロピレンをグリセリンに添加すること
によって実施できる。好ましくは、アルカリ金属アルコ
キシレートは、高温で、アルカリ金属化合物たとえば水
酸化ナトリウムまたは水酸カリウムをグリセリンととも
に加熱しながら、水を、好ましくは減圧下で、連続的に
除去することによって製造する。好ましくは、プロポキ
シ化時に十分な触媒が存在して、100gのグリセリン
あたり約0.0003〜3.3モルアルカリ金属のアル
カリ金属含有率が与えられるようにする。好ましくは、
酸化プロピレンは、反応器内の圧力を約2.7〜5.4
atm(約40〜80psia)に保つのに十分な流量
で、グリセリンと触媒のはいった反応器内に段階的に供
給する。プロポキシ化の程度したがってプロポキシ化グ
リセリンの分子量は、反応器に供給する酸化プロピレン
の量を調節することによって調節する。所望の分子量と
なったら、アルカリ金属は、エステル化に先立って任意
の適当な方法たとえば吸収、イオン交換、または抽出に
よって除去することができる。
【0006】このようにして得られるプロポキシ化グリ
セリンは、一般に下記の化学構造、化1を有する。
セリンは、一般に下記の化学構造、化1を有する。
【0007】
【化1】
【0008】ここで、x,y,およびzは同じであるか
または異なっていて、0または好ましくは1〜20の整
数で、和x+y+zは好ましくは2〜20(より好まし
くは、3〜15)である。プロポキシ化グリセリン中の
これらオキシプロピレン単位は、下記の化学構造、化2
および/または化3を有し、前者の型の構造が過半を占
めるものが好ましい。
または異なっていて、0または好ましくは1〜20の整
数で、和x+y+zは好ましくは2〜20(より好まし
くは、3〜15)である。プロポキシ化グリセリン中の
これらオキシプロピレン単位は、下記の化学構造、化2
および/または化3を有し、前者の型の構造が過半を占
めるものが好ましい。
【0009】
【化2】
【0010】
【化3】
【0011】本発明で反応物として使用できる脂肪酸
は、飽和または不飽和脂肪酸またはこれらの混合物であ
る。直鎖および枝分かれ脂肪酸が使用できる。好ましく
は、この脂肪酸はC10〜C24脂肪酸(すなわち、10〜
24個の炭素原子を含む脂肪酸)である。この脂肪酸は
ポリカルボン酸(たとえば、二量体または三量体脂肪
酸)とすることができる。本発明の方法においては、過
剰の脂肪酸、好ましくはプロポキシ化グリセリンの量に
対して1〜40%過剰な脂肪酸を使用し、所望のエステ
ル化に対して触媒作用がおよぼされ、所望のエステル化
プロポキシ化グリセリン生成物が他の触媒の添加なしで
迅速に得られるようにする。使用できるC10〜C24脂肪
酸の例しとては、飽和酸たとえばカプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘ
プタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、エイコサ
ン酸、およびベヘン酸がある。使用に適した不飽和脂肪
酸の例としては、パルミトレイン酸(palmitol
eic acid)、オレイン酸、リノール酸、リノレ
ン酸、およびアラキドン酸がある。天然および水素化植
物油および動物脂肪の通常の分解(加水分解)によって
簡便に得られる脂肪酸の混合物も、使用に適しており、
たとえば、大豆油脂肪酸、水素化した高エルカ酸なたね
油脂肪酸、やし油脂肪酸、その他がある。本発明の重要
な利点は大きく過剰な脂肪酸を使用する必要がないとい
うことである。反応器からの脂肪酸の損失が最小限にお
さえられるからである。たとえば、本発明の方法はわず
か5〜15%モル過剰の脂肪酸により効率的に実施する
ことができる。
は、飽和または不飽和脂肪酸またはこれらの混合物であ
る。直鎖および枝分かれ脂肪酸が使用できる。好ましく
は、この脂肪酸はC10〜C24脂肪酸(すなわち、10〜
24個の炭素原子を含む脂肪酸)である。この脂肪酸は
ポリカルボン酸(たとえば、二量体または三量体脂肪
酸)とすることができる。本発明の方法においては、過
剰の脂肪酸、好ましくはプロポキシ化グリセリンの量に
対して1〜40%過剰な脂肪酸を使用し、所望のエステ
ル化に対して触媒作用がおよぼされ、所望のエステル化
プロポキシ化グリセリン生成物が他の触媒の添加なしで
迅速に得られるようにする。使用できるC10〜C24脂肪
酸の例しとては、飽和酸たとえばカプリン酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘ
プタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、エイコサ
ン酸、およびベヘン酸がある。使用に適した不飽和脂肪
酸の例としては、パルミトレイン酸(palmitol
eic acid)、オレイン酸、リノール酸、リノレ
ン酸、およびアラキドン酸がある。天然および水素化植
物油および動物脂肪の通常の分解(加水分解)によって
簡便に得られる脂肪酸の混合物も、使用に適しており、
たとえば、大豆油脂肪酸、水素化した高エルカ酸なたね
油脂肪酸、やし油脂肪酸、その他がある。本発明の重要
な利点は大きく過剰な脂肪酸を使用する必要がないとい
うことである。反応器からの脂肪酸の損失が最小限にお
さえられるからである。たとえば、本発明の方法はわず
か5〜15%モル過剰の脂肪酸により効率的に実施する
ことができる。
【0012】プロポキシ化グリセリンと脂肪酸を反応帯
域に導入して、反応混合物を生成させる。これらの成分
反応物は別々に加えることができ、あるいは必要であれ
ば、まず一緒にし、またはブレンドしてから反応帯域に
導入することができる。反応混合物は、約20〜80℃
の初期温度、約0.88〜1.1atm(約13〜16
psia)の初期圧力にある。初期圧力は、たとえば、
簡便に大気圧とすることができ、また初期温度は室温と
することができるが、反応物を完全に溶解させて均一な
液相とする必要がある場合には、室温よりもやや高い温
度とすることができる。反応帯域の構成と設計は臨界的
でないが、反応容器は該容器の内容物を減圧下で加熱お
よび攪拌(混合)できるものを選択しなければならな
い。反応物を導入する手段、および反応の水を容器から
除去する(好ましくは、水蒸気の形で塔頂流として)手
段をも備えなければならない。高せん断混合(たとえ
ば、5〜600m/minの先端速度。一般に、これは
1000リットルの反応混合物あたり1.5〜3kWの
駆動モーターエネルギー入力によって達成できる)を与
える装置の使用が有効でありうる。薄膜反応系も使用す
ることができる。特に好ましい本発明の実施態様におい
ては、脂肪酸およびプロポキシ化グリセリン以外の物質
は反応帯域に導入されない。すなわち、触媒、溶剤、共
留剤、または共沸ストリッピング剤が存在しない。
域に導入して、反応混合物を生成させる。これらの成分
反応物は別々に加えることができ、あるいは必要であれ
ば、まず一緒にし、またはブレンドしてから反応帯域に
導入することができる。反応混合物は、約20〜80℃
の初期温度、約0.88〜1.1atm(約13〜16
psia)の初期圧力にある。初期圧力は、たとえば、
簡便に大気圧とすることができ、また初期温度は室温と
することができるが、反応物を完全に溶解させて均一な
液相とする必要がある場合には、室温よりもやや高い温
度とすることができる。反応帯域の構成と設計は臨界的
でないが、反応容器は該容器の内容物を減圧下で加熱お
よび攪拌(混合)できるものを選択しなければならな
い。反応物を導入する手段、および反応の水を容器から
除去する(好ましくは、水蒸気の形で塔頂流として)手
段をも備えなければならない。高せん断混合(たとえ
ば、5〜600m/minの先端速度。一般に、これは
1000リットルの反応混合物あたり1.5〜3kWの
駆動モーターエネルギー入力によって達成できる)を与
える装置の使用が有効でありうる。薄膜反応系も使用す
ることができる。特に好ましい本発明の実施態様におい
ては、脂肪酸およびプロポキシ化グリセリン以外の物質
は反応帯域に導入されない。すなわち、触媒、溶剤、共
留剤、または共沸ストリッピング剤が存在しない。
【0013】反応混合物の生成後、反応帯域内の圧力を
段階的に低下させ、同時に反応混合物の温度を段階的に
上昇させる。本発明の好ましい実施態様においては、反
応混合物の温度が80℃を越える時点までに、圧力を大
気圧よりも低い圧力まで低下させる。反応混合物を攪拌
する一方、脂肪酸によるプロポキシ化グリセリンのエス
テル化によって生成される水を、反応帯域から、好まし
くは水蒸気の形で塔頂流として、除去する。水の除去
は、平衡反応であるこのエステル化を所望程度まで達成
するのに本質的である、ということがわかった。また、
水除去速度を制御することにより、反応混合物の水濃度
を5wt%(より好ましくは、1wt%)よりも小さく
保つならば、エステル化をもっとも速く完了させること
ができる、ということがわかった。同時に、水以外の反
応混合物成分が反応帯域から蒸気の形または伴出される
形で有意の程度に除去されるような速度では、圧力を低
下させず、かつ温度を上昇させない。すなわち、ここで
わかったことによれば、温度と圧力との両方を、最初か
らまたは急速に、完全なエステル化の達成に最終的に必
要な値に設定すると、急激に発生する大量の水のため
に、反応混合物中に存在するいくつかの揮発しやすい種
(たとえば、未反応脂肪酸特に短鎖脂肪酸、または非常
に少ない数のオキシプロピレン単位を含むプロポキシ化
グリセリン)がこの水とともに反応帯域から失われるこ
とになる。そのような損失の一部は水の蒸気ストリッピ
ング作用によるものと考えられるが、また、泡立ち、
“突沸”、および伴出現象も反応物成分の好ましくない
除去に寄与すると考えられる。言い換えると、水を迅速
に除去するのに十分で、しかも脂肪酸その他が反応容器
からストリップされるほどではない低圧と高温を保つこ
とが臨界的である。
段階的に低下させ、同時に反応混合物の温度を段階的に
上昇させる。本発明の好ましい実施態様においては、反
応混合物の温度が80℃を越える時点までに、圧力を大
気圧よりも低い圧力まで低下させる。反応混合物を攪拌
する一方、脂肪酸によるプロポキシ化グリセリンのエス
テル化によって生成される水を、反応帯域から、好まし
くは水蒸気の形で塔頂流として、除去する。水の除去
は、平衡反応であるこのエステル化を所望程度まで達成
するのに本質的である、ということがわかった。また、
水除去速度を制御することにより、反応混合物の水濃度
を5wt%(より好ましくは、1wt%)よりも小さく
保つならば、エステル化をもっとも速く完了させること
ができる、ということがわかった。同時に、水以外の反
応混合物成分が反応帯域から蒸気の形または伴出される
形で有意の程度に除去されるような速度では、圧力を低
下させず、かつ温度を上昇させない。すなわち、ここで
わかったことによれば、温度と圧力との両方を、最初か
らまたは急速に、完全なエステル化の達成に最終的に必
要な値に設定すると、急激に発生する大量の水のため
に、反応混合物中に存在するいくつかの揮発しやすい種
(たとえば、未反応脂肪酸特に短鎖脂肪酸、または非常
に少ない数のオキシプロピレン単位を含むプロポキシ化
グリセリン)がこの水とともに反応帯域から失われるこ
とになる。そのような損失の一部は水の蒸気ストリッピ
ング作用によるものと考えられるが、また、泡立ち、
“突沸”、および伴出現象も反応物成分の好ましくない
除去に寄与すると考えられる。言い換えると、水を迅速
に除去するのに十分で、しかも脂肪酸その他が反応容器
からストリップされるほどではない低圧と高温を保つこ
とが臨界的である。
【0014】圧力と温度を段階的に調節する速度は、プ
ロポキシ化グリセリンの所望程度のエステル化が実用に
十分なほどの短時間(たとえば、12時間以下)内に得
られ、一方反応帯域からの有機物の損失が最小限におさ
えられるように選択するのが好ましい。圧力と温度を変
化させる速度は一定とすることができるが、必要であれ
ば、定期的に増減させることができる。たとえば、本発
明の一つの実施態様においては、温度上昇速度は反応の
最初の1〜2時間においてはかなり大きく、一方圧力低
下速度は同じ時間において割合に小さい。本発明は、反
応帯域に初期装入された脂肪酸の5%(好ましくは、1
%)よりも少ない量がエステル化過程中に失われるよう
に実施することができる。好ましくは、反応帯域から失
われる水と脂肪酸とのモル比は、少なくとも10:1で
ある。最適の反応パラメータは、過剰な脂肪酸の量、な
らびに脂肪酸およびプロポキシ化グリセリン反応物の相
対的反応性および揮発性のような要因によってある程度
変化するが、型通りの実験によって簡単に決定すること
ができる。本発明の一つの実施態様においては、下記の
表3の温度における圧力を下記の表3の範囲に保つのが
望ましい。
ロポキシ化グリセリンの所望程度のエステル化が実用に
十分なほどの短時間(たとえば、12時間以下)内に得
られ、一方反応帯域からの有機物の損失が最小限におさ
えられるように選択するのが好ましい。圧力と温度を変
化させる速度は一定とすることができるが、必要であれ
ば、定期的に増減させることができる。たとえば、本発
明の一つの実施態様においては、温度上昇速度は反応の
最初の1〜2時間においてはかなり大きく、一方圧力低
下速度は同じ時間において割合に小さい。本発明は、反
応帯域に初期装入された脂肪酸の5%(好ましくは、1
%)よりも少ない量がエステル化過程中に失われるよう
に実施することができる。好ましくは、反応帯域から失
われる水と脂肪酸とのモル比は、少なくとも10:1で
ある。最適の反応パラメータは、過剰な脂肪酸の量、な
らびに脂肪酸およびプロポキシ化グリセリン反応物の相
対的反応性および揮発性のような要因によってある程度
変化するが、型通りの実験によって簡単に決定すること
ができる。本発明の一つの実施態様においては、下記の
表3の温度における圧力を下記の表3の範囲に保つのが
望ましい。
【0015】
【表3】
【0016】好ましくは、圧力は、下記の表4の時点
(圧力低下を開始した時刻から測定)において下記の表
4の範囲内に保たれるように段階的に調節する。
(圧力低下を開始した時刻から測定)において下記の表
4の範囲内に保たれるように段階的に調節する。
【0017】
【表4】
【0018】好ましくは、温度は、下記の表5の時点
(温度上昇を開始した時刻から測定)において下記の表
5の範囲内に保たれるように段階的に調節する。
(温度上昇を開始した時刻から測定)において下記の表
5の範囲内に保たれるように段階的に調節する。
【0019】
【表5】
【0020】一つの好ましい実施態様において、温度上
昇速度は、温度上昇を開始した時刻から1.5〜4時間
以内に、最終温度から20℃以内の温度に達するような
ものとする。
昇速度は、温度上昇を開始した時刻から1.5〜4時間
以内に、最終温度から20℃以内の温度に達するような
ものとする。
【0021】本発明の方法は、回分、連続、または半連
続(semi−continuous)法によって実施
することができる。たとえば、回分法で実施する場合、
初期反応物を単一容器内で単に一緒にし、それから前記
の温度と圧力の状態を与えて、容器の全内容物が同時に
同じ反応条件にさらされるようにすることができる。連
続法の場合、脂肪酸とプロポキシ化グリセリンを前記の
初期温度および圧力状態のもとで反応器の一端に導入
し、それから反応器の一連の段(stage)その他を
通して前進させることができる。このとき、連続する各
段において、温度は段階的に上昇させられ、圧力は段階
的に低下させられる。また、エステル化プロポキシ化グ
リセリン生成物が反応器の他端からとり出される。反応
混合物から水蒸気をとり出すための装置が各段内に備え
られる。たとえば、二つ以上の独立の反応器からなる、
多段連続攪拌タンク反応器の組(battery)もし
くはカスケード、または単一外殻におさめられた多段連
続攪拌タンクを使用することができる。
続(semi−continuous)法によって実施
することができる。たとえば、回分法で実施する場合、
初期反応物を単一容器内で単に一緒にし、それから前記
の温度と圧力の状態を与えて、容器の全内容物が同時に
同じ反応条件にさらされるようにすることができる。連
続法の場合、脂肪酸とプロポキシ化グリセリンを前記の
初期温度および圧力状態のもとで反応器の一端に導入
し、それから反応器の一連の段(stage)その他を
通して前進させることができる。このとき、連続する各
段において、温度は段階的に上昇させられ、圧力は段階
的に低下させられる。また、エステル化プロポキシ化グ
リセリン生成物が反応器の他端からとり出される。反応
混合物から水蒸気をとり出すための装置が各段内に備え
られる。たとえば、二つ以上の独立の反応器からなる、
多段連続攪拌タンク反応器の組(battery)もし
くはカスケード、または単一外殻におさめられた多段連
続攪拌タンクを使用することができる。
【0022】反応混合物の温度は、この方法の進行過程
において、275℃を越えない最終温度に達するまで、
徐々に上昇させられる。好ましい実施態様においては、
最終温度は260℃を越えない。これよりも高温におい
ては、反応物および/またはエステル化プロポキシ化グ
リセリンのある程度の劣化が起こりうるからである。好
ましくは、最終温度は初期温度よりも少なくとも120
℃(より好ましくは、少なくとも150℃)高い。この
エステル化反応を実用的に十分な短時間で所望程度の完
了まで駆動するためには、0.27atm以下(4ps
ia以下)(すなわち、0〜0.27atm(0〜4p
sia))の最終圧力が必要なことがわかった。一般
に、プロポキシ化グリセリンの有効なヒドロキシル基の
少なくとも90%(より好ましくは、少なくとも95
%)をエステル化するのが好ましい。そのような大きな
程度のエステル化を迅速に達成するためには、最終温度
を少なくとも200℃とするのも有効である。反応混合
物は所望程度のエステル化の達成に必要と考えられる時
間にわたって最終温度と圧力に保つことができる。この
時間は、選択した最終温度と圧力に応じて、1分という
短い時間から4〜6時間以上もの長い時間まで変化しう
る。圧力と温度の時間変化の開始から測定した、エステ
ル化に必要な合計時間は、一般に4〜15時間である。
において、275℃を越えない最終温度に達するまで、
徐々に上昇させられる。好ましい実施態様においては、
最終温度は260℃を越えない。これよりも高温におい
ては、反応物および/またはエステル化プロポキシ化グ
リセリンのある程度の劣化が起こりうるからである。好
ましくは、最終温度は初期温度よりも少なくとも120
℃(より好ましくは、少なくとも150℃)高い。この
エステル化反応を実用的に十分な短時間で所望程度の完
了まで駆動するためには、0.27atm以下(4ps
ia以下)(すなわち、0〜0.27atm(0〜4p
sia))の最終圧力が必要なことがわかった。一般
に、プロポキシ化グリセリンの有効なヒドロキシル基の
少なくとも90%(より好ましくは、少なくとも95
%)をエステル化するのが好ましい。そのような大きな
程度のエステル化を迅速に達成するためには、最終温度
を少なくとも200℃とするのも有効である。反応混合
物は所望程度のエステル化の達成に必要と考えられる時
間にわたって最終温度と圧力に保つことができる。この
時間は、選択した最終温度と圧力に応じて、1分という
短い時間から4〜6時間以上もの長い時間まで変化しう
る。圧力と温度の時間変化の開始から測定した、エステ
ル化に必要な合計時間は、一般に4〜15時間である。
【0023】所望程度のエステル化が達成されたら、残
留未反応脂肪酸をエステル化プロポキシ化グリセリンか
ら除去して、酸度を、食物用途において許容されるレベ
ルまで低下させなければならない。適当な方法の例とし
ては、高温における真空蒸気ストリッピング(蒸留)
(たとえば、米国特許第4,983,329号明細書に
記載)、脂肪酸塩を沈殿させるアルカリ中和(脂肪酸塩
はそのあとろ過によって除去できる)、抽出(たとえ
ば、メタノールによる)、および溶剤たとえばヘキサン
による希釈(この溶剤には、所望生成物が可溶で、脂肪
酸は不溶であり、沈殿脂肪酸はろ過によって除去され
る)がある。
留未反応脂肪酸をエステル化プロポキシ化グリセリンか
ら除去して、酸度を、食物用途において許容されるレベ
ルまで低下させなければならない。適当な方法の例とし
ては、高温における真空蒸気ストリッピング(蒸留)
(たとえば、米国特許第4,983,329号明細書に
記載)、脂肪酸塩を沈殿させるアルカリ中和(脂肪酸塩
はそのあとろ過によって除去できる)、抽出(たとえ
ば、メタノールによる)、および溶剤たとえばヘキサン
による希釈(この溶剤には、所望生成物が可溶で、脂肪
酸は不溶であり、沈殿脂肪酸はろ過によって除去され
る)がある。
【0024】本発明の方法によって製造したエステル化
プロポキシ化グリセリンは、植物または動物油脂の精製
のための、当業者に公知の任意の方法により、さらに精
製または処理して、食物組成物における使用にさらに適
したものとすることができる。そのような方法として
は、脱ガム、漂白、ろ過、脱臭、水素化、脱ろう、その
他があるが、これらのみには限定されない。いろいろな
添加剤たとえば安定剤、酸化防止剤、ビタミン、その他
を、このエステル化プロポキシ化グリセリンにとり込ま
せることもできる。
プロポキシ化グリセリンは、植物または動物油脂の精製
のための、当業者に公知の任意の方法により、さらに精
製または処理して、食物組成物における使用にさらに適
したものとすることができる。そのような方法として
は、脱ガム、漂白、ろ過、脱臭、水素化、脱ろう、その
他があるが、これらのみには限定されない。いろいろな
添加剤たとえば安定剤、酸化防止剤、ビタミン、その他
を、このエステル化プロポキシ化グリセリンにとり込ま
せることもできる。
【0025】
【実施例】例1〜3 反応器に、室温および大気圧において、いろいろな量の
Emery610大豆脂肪酸(大豆油から誘導された脂
肪酸の混合物)とプロポキシ化グリセリン(8当量の酸
化プロピレンと反応させたグリセリン、分子量約55
0)とを装入した。使用反応物の量を表6に示す。反応
器内容物の温度を、段階的に240℃まで上昇させ、反
応器内の圧力を、表7に従って、0.10atm(1.
5psi)以下の値まで段階的に減少させた。各例は、
プロポキシ化グリセリンのヒドロキシル基の約95%の
転換が達成されるまで、240℃および表7に示す最低
圧力付近に保った。合計反応時間は、例1では15時
間、例2では9.5〜11.5時間、例3では11.5
時間である。
Emery610大豆脂肪酸(大豆油から誘導された脂
肪酸の混合物)とプロポキシ化グリセリン(8当量の酸
化プロピレンと反応させたグリセリン、分子量約55
0)とを装入した。使用反応物の量を表6に示す。反応
器内容物の温度を、段階的に240℃まで上昇させ、反
応器内の圧力を、表7に従って、0.10atm(1.
5psi)以下の値まで段階的に減少させた。各例は、
プロポキシ化グリセリンのヒドロキシル基の約95%の
転換が達成されるまで、240℃および表7に示す最低
圧力付近に保った。合計反応時間は、例1では15時
間、例2では9.5〜11.5時間、例3では11.5
時間である。
【0026】
【表6】
【0027】
【表7】
【0028】例4 例1〜3の手順を繰返したが、プロポキシ化グリセリン
に対して5%モル過剰の脂肪酸と、グリセリン1当量あ
たり平均5オキシプロピレン単位を含むプロポキシ化グ
リセリンとを使用した点が異なる。圧力と温度は、反応
過程中、表8に示すように変化させた。11時間後、プ
ロポキシ化グリセリンのヒドロキシル基の90%の転換
が達成された。
に対して5%モル過剰の脂肪酸と、グリセリン1当量あ
たり平均5オキシプロピレン単位を含むプロポキシ化グ
リセリンとを使用した点が異なる。圧力と温度は、反応
過程中、表8に示すように変化させた。11時間後、プ
ロポキシ化グリセリンのヒドロキシル基の90%の転換
が達成された。
【0029】
【表8】
【0030】例5 例4の手順を繰返したが、反応器内の圧力を、下記の表
9に示すように、もっと急速に低下させた。わずか7時
間後に、プロポキシ化グリセリンのヒドロキシル基の>
95%の転換が達成された。
9に示すように、もっと急速に低下させた。わずか7時
間後に、プロポキシ化グリセリンのヒドロキシル基の>
95%の転換が達成された。
【0031】
【表9】
Claims (16)
- 【請求項1】 脂肪酸エステル化プロポキシ化グリセリ
ンを製造する方法であって、 (a)プロポキシ化グリセリンとモル過剰の脂肪酸とを
反応帯域に導入して、反応混合物を生成させ、 (b)20〜80℃の初期温度と0.88〜1.1at
m(13〜16psia)の初期圧力とで開始すると同
時に、圧力を段階的に0.27atm(4psia)以
下の最終圧力まで低下させ、また反応混合物の温度を段
階的に275℃以下の最終温度まで上昇させ、その間、
反応混合物を攪拌して、脂肪酸によるプロポキシ化グリ
セリンのエステル化によって生成される水を塔頂流とし
て反応帯域から除去し、このとき、プロポキシ化グリセ
リンの少なくとも90%のエステル化が達成されるのに
有効な時間にわたって、反応帯域からの水以外の反応混
合物成分の蒸留除去が避けられるように圧力と温度を調
節する、ステップからなることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 プロポキシ化グリセリンがグリセリン1
当量あたり2〜20のオキシプロピレン単位を含む請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】 脂肪酸のモル過剰がプロポキシ化グリセ
リンに対して1〜40%である請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 ステップ(b)が4〜15時間以内に完
了する請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 脂肪酸がC10〜C24脂肪酸およびこれら
の混合物から選択される請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 過剰な脂肪酸以外の触媒の非存在下で実
施される請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 プロポキシ化グリセリン少なくとも95
%のエステル化が達成される請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 ステップ(b)における温度が下記の値
Tを有するとき、圧力が下記の表1の範囲Pにある請求
項1に記載の方法。 【表1】 T(℃) P(atm(psia)) 100 0.78−0.99(11.5−14.5) 125 0.65−0.97 (9.5−14.2) 150 0.51−0.94 (7.5−13.8) 175 0.37−0.92 (5.5−13.5) 200 0.24−0.82 (3.5−12.0) - 【請求項9】 最終温度が少なくとも200℃である請
求項1に記載の方法。 - 【請求項10】 反応混合物の温度が80℃を越える時
点までに、圧力が大気圧よりも小さい圧力まで低下させ
られる請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 回分法によって実施される請求項1に
記載の方法。 - 【請求項12】 連続法によって実施される請求項1に
記載の方法。 - 【請求項13】 多段の連続攪拌タンク反応器の組を用
いて実施される請求項1に記載の方法。 - 【請求項14】 単一外殻内の多段の連続攪拌タンクを
用いて実施される請求項1に記載の方法。 - 【請求項15】 脂肪酸エステル化プロポキシ化グリセ
リンを製造する方法であって、 (a)グリセリン1当量あたり2〜20のオキシプロピ
レン単位を含むプロポキシ化グリセリンと、C10〜C24
脂肪酸およびこれらの混合物から選択される1〜40%
モル過剰の脂肪酸とを反応帯域に導入して、反応混合物
を生成させ、 (b)20〜80℃の初期温度と0.88〜1.1at
m(13〜16psia)の初期圧力とで開始させると
同時に、圧力を段階的に0.27atm(4psia)
以下の最終圧力まで低下させ、また反応混合物の温度を
段階的に200〜260℃の最終温度まで上昇させ、そ
の間、反応混合物を攪拌して、脂肪酸によるプロポキシ
化グリセリンのエステル化によって生成される水を塔頂
流として反応帯域から除去し、このとき、プロポキシ化
グリセリンの少なくとも95%のエステル化が達成され
るのに有効な時間にわたって、反応帯域からの水以外の
反応混合物成分の蒸留除去が避けられるように圧力と温
度を調節し、また温度が80℃を越える時点までに圧力
を大気圧よりも小さい圧力まで低下させる、ステップか
らなることを特徴とする方法。 - 【請求項16】 温度と圧力が下記の表2の範囲に保た
れ、ここで、経過時間が、ステップ(b)において温度
上昇と圧力低下とが開始される時点から測定される、請
求項16に記載の方法。 【表2】 経過時間(時間) 圧力(atm(psia)) 温度(℃) 0.5 0.68 −0.97(10−14.2) 75−125 1.0 0.41 −0.92(6−13.5) 125−175 1.5 0.27 −0.82(4−12) 175−225 2.0 0.14 −0.68(2−10) 200−260 2.5 0.05 −0.51( 0.7−7.5) 200−260 3.0 0−0.37(0−5.5 ) 200−260 3.5及びそれ以後 0−0.27(0−4) 200−260
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/518,088 US5681939A (en) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | Direct esterification of propoxylated glycerin |
US08/518088 | 1995-08-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09136860A true JPH09136860A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=24062508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8237368A Pending JPH09136860A (ja) | 1995-08-22 | 1996-08-21 | 脂肪酸エステル化プロポキシ化グリセリンを製造する方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5681939A (ja) |
EP (1) | EP0759422B1 (ja) |
JP (1) | JPH09136860A (ja) |
AT (1) | ATE185339T1 (ja) |
DE (1) | DE69604545T2 (ja) |
ES (1) | ES2136945T3 (ja) |
MX (1) | MX9603552A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011080062A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Oxea Gmbh | ポリオールエステルの製造方法 |
JP2013507331A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | オクセア・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング | ポリエステルの製造方法 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6060627A (en) * | 1997-05-08 | 2000-05-09 | Arco Chemical Technology, L.P. | Polyol purification |
US6002030A (en) * | 1998-05-08 | 1999-12-14 | Arco Chemical Technology, L.P. | Esterified propoxylated polyol process |
US5872269A (en) * | 1998-05-08 | 1999-02-16 | Arco Chemical Technology, L.P. | Esterification process heat recovery |
US20030072864A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-17 | Sekula Bernard Charles | Low calorie oils which develop characteristic flavor notes during frying |
US6652774B2 (en) * | 2001-12-20 | 2003-11-25 | Ferro Corporation | Glycerin triester plasticizer |
US8029861B2 (en) | 2008-09-23 | 2011-10-04 | Xerox Corporation | Ink carriers containing low viscosity functionalized waxes, phase change inks including same, and methods for making same |
US20100148117A1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-17 | Logan Roger L | Method of making glycerol monoesters |
US8354551B1 (en) | 2012-02-28 | 2013-01-15 | Choco Finesse LLC | Process for producing esterified propoxylated glycerin |
US8715764B2 (en) | 2012-06-21 | 2014-05-06 | Choco Finesse LLC | Eutectic mixtures of esterified propoxylated glycerols with digestible fats |
TW201441187A (zh) * | 2013-04-30 | 2014-11-01 | Upc Technology Corp | 製備酯類化合物的方法 |
US9533936B1 (en) | 2016-06-15 | 2017-01-03 | Choco Finesse LLC | Removal of fatty acid from esterified propoxylated glycerin |
CA3102545A1 (en) | 2018-06-04 | 2019-12-12 | Tetramer Technologies, Llc | Lubricating base oils from esterified alkoxylated polyols using saturated long-chain fatty acids |
US11680218B2 (en) | 2018-06-04 | 2023-06-20 | Tetramer Technologies, Llc | Biodegradable lubricant with tailored hydrolytic stability and improved thermal stability through alkoxylation of glycerol |
US20240343892A1 (en) | 2023-04-14 | 2024-10-17 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Rubber composition including biodegradable oil |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE207070C (ja) * | ||||
US3337595A (en) * | 1960-09-15 | 1967-08-22 | Nalco Chemical Co | Fatty acid esters of polyoxypropylated glycerol |
JPS5579313A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-14 | Nisshin Oil Mills Ltd:The | Cosmetic |
DE3239564C1 (de) * | 1982-10-26 | 1984-05-10 | Goldschmidt Ag Th | Mit Fettsaeure und/oder Isostearinsaeure veresterte Polyoxyalkylenether des Glycerins oder 1.2-Propandiols,deren Herstellung sowie Verwendung als Verdickungs- oder Solubilisierungsmittel |
US4849242A (en) * | 1986-03-31 | 1989-07-18 | The Dow Chemical Company | Method for reducing the available calories in a food composition |
US4861613A (en) * | 1986-07-25 | 1989-08-29 | Arco Chemical Technology, Inc. | Non-digestible fat substitutes of low-caloric value |
US5175323A (en) * | 1988-08-01 | 1992-12-29 | Arco Chemical Technology, L.P. | Preparation of esterified propoxylated glycerin by transesterification |
US4983329A (en) * | 1988-08-26 | 1991-01-08 | Arco Chemical Technology, Inc. | Preparation of esterified propoxylated glycerin from free fatty acids |
US5077073A (en) * | 1989-08-25 | 1991-12-31 | The Proctor & Gamble Company | Ethoxylated sugar and sugar alcohol esters useful as fat substitutes |
US5059443A (en) * | 1989-08-30 | 1991-10-22 | The Procter & Gamble Co. | Esterified ethoxylated alkyl glycosides useful in low calorie fat-containing food compositions |
CA2053147A1 (en) * | 1990-10-15 | 1992-04-16 | Charles F. Cooper | Esterified polyoxyalkylene block copolymers as reduced calorie fat substitutes |
PH31242A (en) * | 1990-10-19 | 1998-06-18 | Cpc International Inc | Reduced calory fat mimetics comprising esterified propoxylated monoglycerides and diglycerides. |
US5118448A (en) * | 1990-10-19 | 1992-06-02 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for producing esterified alkoxylated polyols |
DE4223407A1 (de) * | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Solvay Fluor & Derivate | Verfahren zur Herstellung von Polyglycerinfettsäureestergemischen und die Verwendung in kosmetischen, pharmazeutischen und chemisch-technischen Zubereitungen |
US5304665A (en) * | 1993-04-05 | 1994-04-19 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for the preparation of highly esterified alkoxylated polyol compositions |
US5399729A (en) * | 1993-08-31 | 1995-03-21 | Arco Chemical Technology, L.P. | Esterified alkoxylated polyol fat substitutes having high primary ester content |
US5371253A (en) * | 1993-12-14 | 1994-12-06 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for producing esterified alkoxylated monoglycerides and diglycerides |
US5466843A (en) * | 1994-04-29 | 1995-11-14 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for preparing a C12 -C24 saturated fatty acid esterified alkoxylated polyol |
-
1995
- 1995-08-22 US US08/518,088 patent/US5681939A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-08-20 ES ES96306065T patent/ES2136945T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-20 DE DE69604545T patent/DE69604545T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-20 EP EP96306065A patent/EP0759422B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-08-20 AT AT96306065T patent/ATE185339T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-08-21 JP JP8237368A patent/JPH09136860A/ja active Pending
- 1996-08-21 MX MX9603552A patent/MX9603552A/es unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011080062A (ja) * | 2009-10-08 | 2011-04-21 | Oxea Gmbh | ポリオールエステルの製造方法 |
JP2013507331A (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | オクセア・ゲゼルシャフト・ミト・べシュレンクテル・ハフツング | ポリエステルの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX9603552A (es) | 1997-03-29 |
US5681939A (en) | 1997-10-28 |
EP0759422A1 (en) | 1997-02-26 |
ATE185339T1 (de) | 1999-10-15 |
DE69604545D1 (de) | 1999-11-11 |
DE69604545T2 (de) | 2000-04-13 |
EP0759422B1 (en) | 1999-10-06 |
ES2136945T3 (es) | 1999-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH09136860A (ja) | 脂肪酸エステル化プロポキシ化グリセリンを製造する方法 | |
JP2789114B2 (ja) | 遊離脂肪酸からエステル化したプロポキシル化グリセリンを製造する方法 | |
JP2815409B2 (ja) | エステル交換によるエステル化プロポキシル化グリセリンの製造法 | |
JP4872047B2 (ja) | グリセリンを用いてアルキルエステルを製造する方法 | |
US6147196A (en) | Process for producing esters of fatty substances and the high purity esters produced | |
CA2263104C (en) | Polyol polyester synthesis | |
US20050080280A1 (en) | Process for producing alkylester of fatty acid in a single-phase continuous process | |
US5380886A (en) | Process for the production of epoxide ring opening products having a defined residual epoxide oxygen content | |
JP2009502812A (ja) | カルボン酸アルキルエステルの製造方法 | |
JPH03200743A (ja) | 脂肪酸低級アルキルモノエステルの製造方法 | |
JPH06509366A (ja) | 脂肪酸低級アルキルエステルの製法 | |
US5565557A (en) | Process for producing sucrose fatty acid ester | |
JPH0132814B2 (ja) | ||
DE60016409T2 (de) | Verfahren zum führen von gleichgewichtsbegrenzten reaktionen | |
JPH07145104A (ja) | ポリグリセリン脂肪酸エステルの製造方法 | |
JPH11506979A (ja) | 低級アルキルエステルの製造中における不活性ガス純化方法 | |
JP4230283B2 (ja) | モノグリセライド含有組成物の製造方法 | |
US5872269A (en) | Esterification process heat recovery | |
JP4278302B2 (ja) | メチルエステルのグリセロール分解に基づくモノグリセリドの製造方法 | |
JP4267377B2 (ja) | モノグリセライド含有組成物の製造方法 | |
WO2004108872A1 (ja) | モノグリセライド含有組成物の製造方法 | |
US2669572A (en) | Alcoholysis of lower fatty acid groups in polyhydroxy fatty esters | |
JPS6210521B2 (ja) | ||
JP2938586B2 (ja) | α−スルホ脂肪酸エステルの製造法 | |
JP4197148B2 (ja) | モノグリセライド含有組成物の製造方法 |