Глицерины - это что? Свойства и области применения вещества. Как сделать глицерин? Эфиры глицерина
Эфиры, глицерина - Справочник химика 21
Триглицериды Сложный эфир глицерина, содержащий три остатка жирных кислот [c.548]
Жиры. Природные животные и растительные жиры (последние обычно называют маслами) представляют собой смеси сложных эфиров, образованных высшими жирными кислотами (см. разд. 29.13) и трехатомным спиртом глицерином. Приведем схему образования эфира глицерина и стеариновой кислоты [c.579]
Молекулы жиров и масел представляют собой сложные эфиры глицерина, и называются они глицеридами. Образуя их, каждая из трех гидроксильных групп глицерина конденсируется с карбоксильной группой жирной кислоты. Эти жирные кислоты могут иметь цепь длиной от 4 до 24 атомов углерода. Они могут быть предельными или иметь от одной до пяти двойных связей. Естественно, каждая молекула жира с определенным набором жирных кислот отличается от молекул с немного другим набором. А природные жиры и масла — это не что иное, как сложные смеси различных глицеридов. [c.197]
Стабилизаторами эмульсии служат поливиниловый спирт, метилцеллюлоза, желатин и др. Водорастворимая метилцеллюлоза с содержанием 26— 32% метоксильных групп наиболее надежно защищает капли мономера от агрегирования при значительно более низких концентрациях по сравнению с другими стабилизаторами эмульсии. Введение в эмульсию небольших количеств модифицирующих добавок (арил-, алкилсульфонатов, эфиров глицерина и жирных кислот и др.) повышает пористость полимера и его способность поглощать пластификатор, а также улучшает перерабатываемость и термостабильность поливинилхлорида. [c.25]
В производстве мыльных консистентных смазок применяются как свободные жирные кислоты, так и связанные в виде эфиров глицерина, главным образом естественные жиры. Однако в СССР применение естественных жиров и получаемых из них жирных кислот за последнее десятилетие почти полностью прекратилось вследствие развития нефтехимической промышленности, обеспечивающей производство смазок синтетическими жирными кислотами. Естественные жиры и получаемые из них жирные кислоты используются в сравнительно небольших количествах для изготовления малотоннажных смазок, которые еще не заменены смазками на синтетических продуктах или заменять которые нет особой необходимости. Так, для изготовления некоторых смазок еще применяют технический стеарин, касторовое и хлопковое масла, олеиновую кислоту, саломас, получаемый иа растительных масел, а также различные отходы переработки жиров в пищевой промышленности. [c.675]
Жиры — сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот с нормальной цепью и четным числом атомов углерода от С, до [c.47]
Жиры и масла растительного и животного происхождения [129, 160, 161] представляют собою смеси сложных эфиров глицерина и жирных кислот (триглицериды) строения [c.405]
Аналогичным путем можно получать сложные эфиры глицерина и других высших спиртов. [c.470]
Жиры — эфиры глицерина с высшими и средними жирными кислотами [c.263]
На первый взгляд может показаться, что замена диэтилового эфира глицерином позволяет значительно уменьшить Я, так как при такой большой вязкости коэффициент диффузии очень мал и член уравнения (Г24), учитывающий вклад продольной диффузии, становится незначительным. Одиако вклад этого члена уравнения (1.24) в общее значение Я составляет примерно 10 з см. По сравнению с типичными высотами тарелок в высокоскоростной жидкостно-адсорбционной хроматографии, составляющими 10 —5 10 см, этот вклад оказывается незначительным, а эффект, достигаемый заменой растворителя, несущественным. [c.71]
Эти кислоты — природного происхождения. Они содержат четное число углеродных атомов и входят в состав растительных и животных жиров (в виде сложных эфиров глицерина) и восков. Например, пальмитиновая кислота содержится в спермацете (см. с. 172) и пчелином воске. Стеариновая кислота, как и пальмитиновая, может быть выделена из жиров или получена при гидрировании олеиновой кислоты [c.154]
Смесь сложных эфиров глицерина и высших (насыщенных и ненасыщенных) карбоновых кислот [c.212]
Выведите формулы всех возможных а ) метиловых эфиров глицерина б) этиловых эфиров этиленгликоля. Назовите соединения. [c.40]
Описан ряд способов, в которых получение низкомолекулярных продуктов, состоящих преимущественно из чистого диглицидилового эфира дифенилолпропана, осуществляется в две стадии. На первой стадии получают дихлоргидриновый эфир дифенилолпропана, а затем проводят его дегидрохлорирование едкими щелочами " . В одном из этих способов предлагается нагревать 1 моль дифенилол-пропана с 0) моль эпихлоргидрина в присутствии 1% триэтанол-амина и 3% хлористого натрия (15%-ный водный раствор) дегидрохлорирование проводится 20%-ным водным раствором едкого натра в присутствии 0,12 моль трихлоргидринового эфира глицерина. Рекомендуется непрерывный способ получения эпоксидных полиме- [c.38]
В состав некоторых масел, например, льняного масла, входят эфиры глицерина и непредельных высших кислот, в молекулах которых имеется по две и но три двойных связи ( высоконепредельные или полиненасыщенные жирные кислоты). Такие масла обладают свойством окисляться на воз,духе и, будучи нанесены иа какую-нибудь поверхность, образуют твердые и прочные пленки. Они называются высыхающими маслами. Чтобы ускорить процесс высыхания, масла предварительно варят с добавкой сиккативов—оксидов металлов (кобальта, марганца или свинца), являющихся катализаторами в процессе пленкообразова-ния. Таким образом, получают олифу, применяемую для изготовления масляных красок. [c.490]
Важное место занимает так называемое промышленное использование ОСМ. Из отработанного рапсового масла или продуктов распада жирных кислот и глицерина можно получать ПАВ, присадки, улучшающие смазочную способность, сырье для производства моюших средств. По методу [311] ОСМ, состояшие из смеси нефтяных и растительных масел, подвергаются термическому обезвоживанию и удалению газойля при последующей переэтерификации под действием одноатомных спиртов и катализатора образуются низкомолекулярные эфиры жирных кислот и глицерин. Нефтяные масла отделяют термическим путем, оставшуюся смесь подвергают обработке в испарителе и в вакуумной ректификационной колонне с разделением эфиров, глицерина, избытка спиртов. [c.332]
Названия с использованием слова эфир удобны не только в простых случаях и для симметричных соединений (например дибутиловый эфир удобнее 1-бутоксибутана), но и для эфиров полиолов или фенолов, имеющих хорошо известные тривиальные названия, например 1,3-диметиловый эфир глицерина или триметнловый эфир флороглюцина. [c.131]
Жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. При гидролизе жиров перегретым г аром или ш,с-лочыо омь .1ет ие) глицерин ост1 ется в вод п ом растворе, которьп от,о,с-ляют от слоя расплавленных жирных кислот [c.35]
Обычно полимеры обладают способностью поглощать некоторые жидкости (с которыми совместим данный полимер). При этом происходит процесс набухания полимера, сопровождающийся увеличением его объема. Вследствие проникания молекул жидкости между звеньями цепей полимера увеличиваются расстояния и ослабляются связи между ними. Это и приводит к понижению температуры стеклования, уменьщению вязкости и к другим эффектам, обусловленным ослаблением связей между молеку. лами однако одновременно снижается и температура текучести. В результате температурный интервал, отвечающий области высокоэластичного состояния, смещается в область более низких температур. На рис. 216 показано влияние содержания трибутирина (сложного эфира глицерина и масляной кислоты) в поливинилхлориде на эти температурные параметры, а на рис. 217 представлено влияние пластификатора на термомеханические кривые, подобные рассмотренным ранее (см. рис. 202). При повышении содержания пластификатора (кривые 2 и 3) температуры стеклования и текучести понижаются, при достаточной концентрации пластификатора постепенно сближаются, причем область существования полимера в высокоэластичпом состоянии уменьшается. Эта область должна ы д [c.590]
Примерно 80%-ный глицерин после выпаривания подвергают акуум-ректификации в колонне 8 для отделения остатков воды и 5 колонне 9 для удаления высококипящих эфиров глицерина, оста-ощихся в кубе. Дистиллят последней колонны представляет собой 38—99%-ный глицерин. Его часто подвергают дополнительной очистке (обесцвечивание), адсорбируя окрашенные примеси активи-зованным углем. [c.182]
В институте Гинровостокнефть [48] синтезированы следующие неионогенные деэмульгаторы оксиэтилированием сложных эфиров глицерина и органических кислот 1-моностеарат глицерина (МСГ) 1,3-дистеарат глицерина (ДСГ) 1-ацетат-З-стеарат глицерина (АСГ). [c.109]
Жнры, как известно, представляют собой сложные эфиры глицерина и разнообразных кислот жирного ряда. Среди последних встречаются предельные и непредельные кислоты, гидрокси- и кетокислоты с длиной цепи С12—С20 и различной степенью непре-дельности. Практически все жирные кислоты животных и растительных жиров построены на основе неразветвленной алифатической цепи. Очень небольшие количества отдельных представителей оазветвлеииых кислот ряда Сд и Сга были выделены из бактерий и жировых тканей животного прои( хождения. Из некоторых микроорганизмов и грибов выделены высокомолекулярные (З-гидр-оксикислоты с длинной боковой цепью в -положении. [c.31]
Из других методов, которые предлагают для получения высокочистых ароматических углеводородов, следует отметить процессы, основанные на применении непористых мембран, хроматографии, методы клатрации. Так, на хроматографической колонне, заполненной 1,2,3-трис-р-цианэтиловым эфиром глицерина, из сырья с содержанием 98,45% бензола получен 99,9995%-ный бензол с выходом около 50%) [86]. Однако указанные методы не вышли из стадии лабораторных исследований, и промышленное применение их для крупнотоннажного производства вряд ли осуществимо из-за малой степени извлечения, сложности аппаратурного оформления, многостадийности. [c.235]
При нагревании диазомезитиленсульфокислоты с глицерином до 100° получается смесь продуктов с преобладанием двух замещенных эфиров глицерина [1080]. [c.160]
Общие сведения о г л и ц е р и и е. Ви. ють до совсем недав" пего времени потребность в глицерине почти целиком удовлетворяли путем омыления природных 5киров, которые, как известно, являются сложными эфирами глицерина с высшими алифатическими одноосновными кислотами нормального строения, имеющими четное число атомов углерода. Содержание глицерина в жирах составляет в среднем всего лишь около 10,5%, за исключением кокосового и пальмового масел, в которых в результате относительно большего удельного веса низкомолекулярных кислот глицерина содержится около 14%. Следовательно, нри ежегодном потреблении 50 ООО m глицерина необходимо подвергать омылению и дальнейшей переработке приблизительно 600 000 т жиров. [c.373]
Известны и внутренние эфиры глицерина. Дегидратация высших многоатомных спиртов систематически не изучалась. Известно лишь, что с увеличением числа гидроксильных групп повышается и число возможных ангндроформ. Пентиты и гекситы под действием водоотнимающих реагентов превращаются в фурфурол и левулино-вую кислоту. [c.459]
Из простейших непредельных спиртов легче всего доступен аллилов ы й СП и р т. Он образуется, например, в значительном количестве при нагревании глицерина с щавелевой или муравьиной кислотой. При этом в качестве промежуточного продукта образуется полный эфир глицерина и щавелевой кислоты, который при дальнейшем нагревании разлагается на аллиловын спирт и двуокись углерода (Чаттауэй) [c.142]
Эфиры азотной кислоты представляют собой легкоподвижные жидкости с приятным запахом, взрываюш,иеся при перегреве (осторожность при перегонке ). Практическое ззачение имс й)т азотнокислые эфиры многоатомных спиртов, например н и i р о г л и ц е р и н (азотнокислый эфир глицерина) и нитроцеллюлоза (азотнокислый эфир целлюлозы), нашедшие исключительно большое применение в качестве взрывчатых веществ я порохов (стр. 401 и 462). [c.145]
Получение индивидуальных смешанных эфиров глицерина, наиро7чв, связано с трудностями, обусловленными главным образом тем, что остатки жирных кислот могут иерсмещаться от одной гидроксильной группы глицерина к другой. Одиако выбирая соответствующие условия работы, эти трудности можно преодолеть, благодаря чему в настоящее время известен целый ряд смешанных глицеридов совершенно определенного строения. [c.267]
Как трехатомный спирт, глицерин способен образовывать моно-, ди- и триэфиры (простые и сложные), из которых моно- и диацильные производные, а также соответствующие простые эфиры могут существовать в структурно изомерных формах. Для синтетических целей имеют большое значение различные галоидоводородные эфиры глицерина их обычно называют просто хлоргидрина ми, бромгид-ринами и т. д. При насыщении глицерина хлористым водородом и последующем нагревании смеси одновременно образуются оба возможных м о и о X л о р г и д р и и а а-форма получается в большем, [3-форма — в меньшем количестве. [c.401]
Ряд биологически активных производных 1,3-диоксоланов, включающих 1-пропенильную и алкоксиметильную группы, получен конденсацией а-моноалкиловых эфиров глицерина с кротоновым альдегидом с выходом целевого продукта до 54%. [c.33]
chem21.info
Эфиры глицерина, диацетилвинной и жирных кислот
Случайный факт:
За последние 50 лет средний рост женщин увеличился на 1 см. — Обновить- Разрешающие применение — 4
- Упоминаний о добавке— 5
Законы и документы о пищевой добавке:
- Россия — разрешена
- Украина — разрешена
- Беларусь — разрешена
- Евросоюз — разрешена
- США — разрешена
- Канада — нет данных
Применение добавки по странам:
Описание пищевой добавки
Эфиры глицерина, диацетилвинной и жирных кислот – пищевая добавка, применяющаяся в качестве стабилизатора. Зарегистрирована под кодом Е-472е.
Описание пищевой добавки
Е-472е эфиры глицерина, диацетилвинной и жирных кислот достаточно длительное время используют в пищевой промышленности. Стоит сразу же отметить, что благодаря своим химическим свойствам пищевой стабилизатор способен выполнять функции не только добавки, обладающей стабилизирующими функции.
В составе продуктов питания стабилизатор Е-472е зачастую выступает в качестве эмульгатора. Однако, основной функцией добавки считается обеспечение необходимого уровня вязкости. Кроме того, именно стабилизаторы помогают придавать готовым продовольственным товарам определенные вкусовые, а также потребительские параметры, предусмотренные санитарно-эпидемиологическими нормативами. Примечательно и то, что стабилизатор Е-472е разрешен к применению в большинстве государств на планете Земля. Пищевой добавке присвоен статус «безопасного» для человеческого организма химического соединения.
Применение
Добавка Е-472е имеет повышенные свойства родства к пшеничной клейковине. Это позволяет укрепить мембраны в тесте и получить качественную муку даже из незначительно обогащённой клейковиной пшеницы. Е-472е позволяет увеличить объём выпекаемых хлебобулочных изделий и улучшить образование пор в изделиях.
Вещество добавляется к тесту в предварительно растворенном в жирах состоянии. Дозировка должна составлять не более 0,2% от веса изделия. Процесс этерификации Е-472е позволяет уменьшить область плавления, снизить устойчивость к гидролизу, облегчить переработку сырья. Благодаря этим качествам, глицериды значительно улучшают качество взбивания теста.
Эфиры искусственных жиров, производятся из глицерина, натуральных жирных кислот и других органических кислот (уксусной, молочной, винной, лимонной). Жирные кислоты в основном растительного происхождения, однако также могут использоваться животные жиры. Продукт по сути является смесью различных веществ, со строением, схожим с частично усвоенным натуральным жиром, эстерифицированным с другими натуральными жирами.
Влияние на организм человека
Поскольку наличие или отсутствие вредных последствий, как и пользы, пищевого стабилизатора Е-472е эфиры глицерина, диацетилвинной и жирных кислот не были обнаружены, специалисты не стали устанавливать и разрабатывать максимально допустимые ежедневные нормы потребления химического вещества в пищу.
Побочные эффекты не известны. Продукты сначала разлагаются на отдельные кислоты и жиры. Организм перерабатывает их как любые другие натуральные кислоты и жиры. Отдельные компоненты моно- и диглицеридов также выделяется организмом при усвоении жира.
Физико-химические свойства
По структуре и внешнему виду пищевая добавка представляет собой воскообразное или твердое вещество, отличающиеся желтым или коричнево-карамельным цветом. Е-472е можно узнать по характерному ярко выраженному уксусному запаху и такому же сильному вкусу.
Стоит отметить, что стабилизатор Е-472е, как и другие эфиры получают из жиров растительного и редко, но случается, из материала животного происхождения. Кроме того, он может быть синтезирован из глицерина, впрочем, как и другие схожие по строению и параметрам пищевые добавки Е-472а – Е-472g. В результате воздействия на животные или растительные жиры химическими реагентами выделяются различные по строению и свойствам эфиры, которые используют в производственных процессах пищевой промышленности.
Эфиры жирных кислот Е-472:
prodobavki.com
Глицерина и диацетилвинной и жирных кислот эфиры (Е472е): польза и вред
Эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот больше известны под кодом «Е472е». Вещество входит в группу пищевых добавок Е472, в которой, кроме него, есть ещё шесть разновидностей: там присутствуют и лимонная, и молочная, и уксусная кислоты, и их различные комбинации. Что касается стабилизатора Е472е, в нём основная роль отведена диацетилвинному ангидриду или винной кислоте. Действие добавки Е472е заключается в стабилизации и эмульгировании текстуры продукта, почему она и начала использоваться в пищевой промышленности. Согласно международным классификациям пищевых добавок, Е472е считается добавкой с низким уровнем опасности. Её часто можно встретить в составах мучной выпечки, так как структурно эта пищевая добавка схожа с пшеничной клейковиной. Кроме производства булочек и хлеба, ещё одна сфера применения — изготовление кондитерских изделий.
Химические свойства вещества
Эфиры получают как из растительного, так и из животного сырья. Её химический состав — смешанные эфиры глицерина, в которых несколько гидроксильных групп переэтерифицировано в сложные эфиры диацетилвинной кислоты и жирных кислот.
Вещество добывается только искусственным путём, в живой природе не существует. Науке известны несколько методов синтезирования добавки Е472е. В первом варианте проводят реакцию между глицеридами жирных кислот, винной кислотой и уксусным ангидридом. Ещё один способ — взаимодействие между диацетилвинным ангидридом, уксусной кислотой и моно- и диглицеридами жирных кислот. Чаще всего сырьё, из которого добывают жирные кислоты для таких реакций — это соевое масло или свиной жир.
Активное вещество в добавке — молекулы глицерина со свободной вторичной гидроксильной группой и остатками диацетилвинной и стеариновой кислот. За счёт этих частиц, добавка способна создавать вязкую, клейкую текстуру смесей и компонентов.
Стабилизатор Е472е выглядит как твёрдое или воскообразное вещество, маслянистая жидкость или жирная паста. Цвет — от белого до жёлто-коричневого. Вещество отличается характерным уксусным запахом и вкусом. В воде, спиртах и ацетоне добавка отлично растворяется.
В международных нормативных документах эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот сокращают как DATEM.
Основные свойства, за счёт которых Е472е весьма ценится производителями пищевых продуктов — придание пластичности тесту.
Как эмульгатор, добавка позволяет создавать смеси компонентов, которые не могут однородно смешиваться в обычных условиях.
Однако самый распространённый способ применения пищевой добавки — в качестве стабилизатора. Она обеспечивает необходимую вязкость продукта, улучшает вкусовые параметры и позволяет сохранять их в течение более длительного времени.
Использование в процессе приготовления продуктов питания
Пищевая промышленность массово начала применять добавку Е472е ещё в 20-х годах прошлого столетия. В то время, да и сегодня, она относится к группе наиболее распространённых эмульгаторов.
Её можно встретить в составе:
- мороженого;
- сухих смесей для приготовления кофейных напитков;
- печенья;
- кондитерских изделий;
- хлеба.
Именно приготовление мучной выпечки и хлебобулочных изделий практически не обходится без «участия» этого вещества. Его добавляют в изделия из муки низкого и среднего качества. За счёт структурных особенностей, эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот позволяют улучшить качество муки со слабой клейковиной, и изготовить из неё пластичное, упругое, хорошо подверженное воздействию тесто. Благодаря стабилизатору Е472е, структура хлеба становится пористой и воздушной, вес готового изделия увеличивается, незначительно увеличивается срок годности продукта, хлеб не так быстро черствеет. Кроме того, добавка способствует облегчению взбивания теста, снижению устойчивости продукта к гидролизу, уменьшает область плавления. Интересно, что в процессе выпекания эфиры разлагаются, поэтому в готовом продукте их уже не обнаружить.
Для введения в тесто, вещество предварительно растворяют в жирах. Норма содержания — до 0,2% от веса продукта.
Польза или вред
На самом деле, никакой пользы, в основном, пищевые добавки для человеческого организма не приносят. Исключение могут составлять натуральные вещества вроде пектина или каротина. Эфиры глицерина и диацетилвинной и жирных кислот к таким элементам не относятся. Главная их польза в отсутствии вреда для человека.
Длительный процесс изучения вещества, опыты с задействованием подопытных животных показали, что вещество не вызывает аллергических реакций, не является токсином, мутагеном, не провоцирует появление злокачественных опухолей или бесплодия.
При контакте с кожей или слизистыми никакой реакции, ожогов или аллергии на кожных покровах также не возникает.
В желудке человека добавка распадается на жиры и кислоты, и усваивается соответствующим образом, как аналогичные натуральные компоненты.
В связи с этим, в большинстве стран не установлено максимально разрешённой дозы суточного употребления вещества. Лишь в Канаде есть соответствующее ограничение — не более 50 мг на 1 килограмм веса взрослого человека.
На сегодняшний день эмульгатор, пластификатор и стабилизатор Е472е считается безвредным. Его употребление подопытными животными в процессе соответствующих опытов не определило вещество как опасное, не выявило никаких негативных последствий для здоровья наблюдаемых животных. Поэтому его повсеместно используют в приготовлении кондитерских изделий, печенья, и, особенно часто, хлеба. Добавка позволяет не покупать дорогую и качественную муку, а использовать муку более низкого качества с добавлением недорогого компонента, при этом на качестве готового продукта такая экономия практически не отображается — хлеб получается воздушным, пористым, хранится дольше, чем без использования эфиров глицерина, диацетилвинной и жирных кислот. Так как вещество не показало никаких токсических и аллергических свойств, его не запрещается употреблять детям и пожилым людям. Также нет никаких особенных рекомендаций и противопоказаний для людей с проблемами в работе пищеварительного тракта.
foodandhealth.ru
E445 Эфиры глицерина и смоляных кислот
Описание группы: Стабилизаторы — добавки с индексом (E-400 - E-499) сохраняют консистенцию продуктов, повышают их вязкость.
Эфиры глицерина и смоляных кислот (Glycerol esters of wood rosins, E445).
Внешний вид:
Имеют структуру твёрдого вещества янтарного или жёлтого цвета.
Получение:
Получают добавку путём экстракции веществ из древесины старых деревьев.
Применение:
Эфиры глицерина разрешены к использованию на территории Российской Федерации и широко применяется в пищевой промышленности при производстве:
- мармелада, варенья, желе,
- наполнителей фруктовых, конфет, жевательных резинок,
- продуктов с низкой калорийностью,
- малокалорийных масел,
- какао содержащих продуктов и напитков,
- сгущённых сливок и молочных продуктов,
- мороженного,
- сыров и сырных продуктов, пудингов,
- желированных мясных и рыбных изделий, и другие продукты.
Действие на организм:
Многочисленные исследования доказали что употребление добавки Е-445 способно привести к снижению холестерина в крови и веса. Допустимая норма суточного потребления добавки Е445 не ограничена. На территории Российской Федерации правилами установлено требование обязательного указывания применяемой добавки в составе пищевых продуктов. Эфиры смоляных кислот могут являться аллергенами и вызвать раздражение кожных покровов. Применяемая добавка Е445 в качестве эмульгатора может приводить к раздражению слизистых оболочек организма и к расстройству работы желудка. Особенно осторожно следует употреблять продукты, имеющие в составе добавку Е445 людям, имеющим нарушения обменных процессов. В производстве детского питания эфиры глицерина не используются.
| Пищевые добавки. Последние новости:
| А также: |
Комментарии
www.novostioede.ru
это что? Свойства и области применения вещества. Как сделать глицерин?
Глицерин – это трехатомный спирт. Его применяют в медицине, пищевой промышленности, косметологии и даже для приготовления динамитов. Какими свойствами обладает глицерин? Можно ли получить его в домашних условиях?
Что такое глицерин?
Глицерин является органическим веществом и представляет собой трехатомный спирт. Его химическая форма выглядит как C3H8O3 или HOCh3-CH(OH)-Ch3OH. Значение слова глицерин напрямую связано с его свойствами. Название происходит от древнегреческого слова «гликос», или «сладкий», из-за сладковатого вкуса вещества.
Глицерин – это прозрачная жидкость, довольно вязкая и абсолютно без запаха. Она не токсична и не ядовита, поэтому не представляет никакой опасности при прямом контакте с кожей. В естественной среде глицерин входит в состав животных жиров, а также содержится в большинстве масел растительного происхождения. Ничтожная его часть есть в крови животных.
Впервые глицерин был обнаружен в 1783 году, когда химик Карл Шееле занимался омыливанием жиров при помощи оксида свинца. Во время нагревания оксида с оливковым маслом начал образовываться мыльный раствор. После его выпаривания образовался вязкий сладковатый сироп.
Свойства
Вещество обладает повышенной гигроскопичностью, то есть способностью поглощать влагу и удерживать её. Температура его кипения составляет 290 градусов Цельсия. При кипении глицерин частично разлагается. При температуре 362 градуса может самовоспламеняться. В обычных условиях вещество не обладает летучими свойствами, но испаряется при нагревании. Горение сопровождается выделением воды и углекислого газа.
Глицерин не растворим в жирах, углеводородах и аренах, но отлично растворяется в воде и спиртах. При добавлении в воду происходит стягивание или уменьшение объема раствора, а температура повышается. В такой смеси температура замерзания воды понижается.
При взаимодействии с минеральными и карбоновыми кислотами глицерин образует сложные эфиры. По своей сути, это жиры, участвующие в процессе метаболизма и выполняющие важные биологические функции в организме животных. Одними из них являются, например, фосфолипиды.
Сложным эфиром является также тринитроглицерин. Вещество образуется от сочетания глицерина с азотистой кислотой. Это маслянистая токсичная и сильно взрывчатая жидкость, чувствительная к малейшим манипуляциям.
Глицерин и меди гидрооксид образуют раствор темно-синего цвета с полным растворением осадка, что говорит о кислотных свойствах спирта. Глицерин способен растворить ароматические спирты, щёлочи, сахара, соли и другие органические и неорганические соединения.
Способы получения
Самый первый в истории способ получения глицерина – это омыливание. Он появился сразу после открытия вещества химиком Шеелем. Результатом такого процесса является мыльный раствор с глицерином. После этого их надо отделить друг от друга, что делается при помощи хлорида натрия. Затем глицерин нужно сгустить и очистить при помощи перегонки или активированного угля.
Другой способ включает в себя добавление воды в масло. При определенном давлении их нагревают и перемешивают в течение десяти часов, а затем охлаждают. После остывания вещества четко делятся на несколько слоев: в нижнем - глицерин с водой, в верхнем - кислоты.
Вещество получается также путем гидролиза углеводов, например, крахмала, тростникового сахара. Но тогда образуется не чистая жидкость, а смесь с различными гликолями.
Все эти способы помогают получить, так называемый, пищевой глицерин. Он безвреден для человека и добавляется для приготовления некоторых продуктов. В противовес ему существует и технический глицерин. Это вещество получают не из растительного и животного сырья, а из пропилена – горючего газа с сильным наркотическим действием.
Применение
И пищевой, и технический глицерин находит широкое применение в нашей жизни. Его нередко используют для изготовления синтетических смол. Нитроглицерин применяется для производства динамитов и других взрывчатых веществ. В медицине это же вещество отлично подходит для препаратов, расширяющих сосуды.
В промышленности его используют для изготовления бумаги, моющих средств. В производстве электро- и радиотехники во время пайки он служит в качестве флюса. Глицерин используют для изготовления пластмасс, строительных лаков и красок.
В пищевой промышленности он зарегистрирован как добавка Е422. Это эмульгатор, который нужен для увеличения вязкости, а также для создания различных смесей. Вещество входит в состав многочисленных медицинских препаратов, используется для картриджей электронных сигарет, для изготовления свечей. В биологии глицерин необходим для консервации тканей, органов, организмов и анатомических препаратов.
Глицерин в косметике
Благодаря тому, что глицерин удерживает влагу, его часто применяют в различных косметических средствах по уходу за кожей и волосами. Он присутствует в мыле, в питательных и увлажняющих кремах.
Вещество проникает в эпидермис, задерживая в клетках воду. Таким образом, он не дает коже становиться слишком сухой и безжизненной. Но у него есть и минусы. Дело в том, что в атмосфере с сильно сухим воздухом (меньше 65% влажности), глицерин начинает поглощать влагу из кожи, дополнительно иссушая её.
Обычно косметологи не рекомендуют использовать его зимой. Кроме того, важны пропорции. В небольших количествах присутствие в креме глицерина только улучшает свойства кожи. Вместе с другими продуктами его используют в домашних рецептах для масок и лосьонов. Например, в сочетании с апельсином и водой для тонизации и очищения кожи, для волос применяют вместе с яйцом, медом, касторовым маслом и другими ингредиентами.
Как сделать глицерин?
Необязательно покупать глицерин. Его можно приготовить и дома. Для этого понадобится животный жир (1,9 кг), щелочь (342 мг), вода (995 мг) и соль. Жир можно взять от мяса любого животного, очистив его от всех прожилок и сосудов. А дальше действуем так:
- плавим кусочки жира на небольшом огне;
- оставляем его остывать до 35 градусов;
- в отдельной посуде готовим щелочь, высыпая её в воду;
- температура щелочи должна тоже достичь 35 градусов, тогда её нежно осторожно влить в кастрюлю с жиром;
- быстро помешивать ингредиенты, всыпая при этом соль;
- продолжать «солить» и помешивать пока смесь не начнет делиться на прозрачную жидкость внизу и мутный раствор вверху;
- вылавливаем весь верхний слой – это мыло, нижний слой – глицерин;
- процеживаем глицерин через сито или марлю, чтобы удалить мелкие частички мыла.
Заниматься приготовлением глицерина самостоятельно следует очень аккуратно. При разведении водой щелочь нагревается выше 90 градусов. Работать нужно в перчатках, очках (от паров), а разводить щелочь в специальной емкости.
fb.ru
Глицерин простые эфиры - Справочник химика 21
Для стерилизации насекомых предложены и некоторые простейшие эфиры борной кислоты. Борат глицерина предложен для борьбы с тараканами [18]. [c.495]
Простой эфир глицерина [c.140]Процессы гидролиза, гидратации, дегидратации, этерификации и амидирования имеют очень важное значение в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза. Гидролизом жиров, целлюлозы и углеводов давно получают мыло, глицерин, этанол и другие ценные продукты. В области органического синтеза рассматриваемые процессы используют главным образом для производства спиртов Сг—С , фенолов, простых эфиров, а-оксидов, многих ненасыщенных соединений, карбоновых кислот и их производных (сложных эфиров, ангидридов, нитрилов, амидов) и других соединений. [c.159]
Пленки из простых эфиров целлюлозы жесткие. В качестве пластификаторов можно применять глицерин, гликоли. Пластификация носит временный характер. [c.23]
В лабораторных условиях сложные эфиры или глицериды удобнее всего гидролизовать раствором щелочи в этаноле. При под-кислении гидролизата выделяются свободные жирные кислоты, которые могут быть экстрагированы эфиром или другим органическим растворителем. Некислотные компоненты (углеводороды, длинноцепочечные спирты, стерины или простые эфиры глицерина) также переходят в органический экстракт, в то время как выделившийся в ходе реакции глицерин остается в водной фазе. [c.64]
Области применения простых эфиров глицерина [c.43]
В настоящей работе для получения простых эфиров третичных ацетиленовых глицеринов и несимметричных у-гликолей ацетиленового ряда нами применена реакция Фаворского. [c.49]
Особенно важны высшие жирные непредельные кислоты, входящие в состав жиров в виде сложных эфиров с глицерином. Простейшей из них является олеиновая кислота. Гидролизом ( омылением ) оливкового масла ( прованское масло ) может быть получена жидкая олеиновая кислота состава С17Н33СООН, которая при каталитическом гидрировании (h3/Ni) поглощает 1 моль водорода и переходит в стеариновую кислоту С17Нз5СООН. Отсюда ясно тождество скелетов обеих кислот и наличие одной двойной связи в олеиновой кислоте. Местоположение этой связи устанавливается на основании озонирования или окисления. Окисление приводит к образованию пеларгоновой и азелаиновой кислот и проходит ао схеме [c.329]
Простые эфиры глицерина, виниловые эфиры и моноглицериды могут находиться в а- и р-форме. Диглицериды могут быть построены симметрично (а, а ) или асимметрично (а, р). [c.141]
Ряд органических соединений бензойная, щавелевая и салициловая кислоты, сахароза и некоторые простые эфиры также растворяются в глицерине, а при высокой температуре - в том числе и жирные кислоты и глицериды. При охлаждении таких растворов глицериды выделяются из последних практически полностью, а жирные кислоты, в зависимости от их молекулярной массы, могут оставаться растворенными в очень небольшом количестве. При охлаждении водные растворы глицерина замерзают при температуре ниже нуля. Температура замерзания таких растворов зависит от содержания в них глицерина. Наиболее низкой температурой замерзания, а именно -46.5 °С, характеризуется раствор, содержащий 66.5% мае. глицерина. [c.18]
Побочно получаются простые эфиры глицерина. [c.171]
И В лабораторной практике [1, 415]. Низшие олигомеры п — 2 или 3) и их простые эфиры, например диглим, по своим свойствам сходны с мономерами. Промышленное применение высших полиэфиров включает использование их в качестве смазочных материалов, основ для различных косметических и фармацевтических препаратов, гидравлических жидкостей, пластификаторов, диспергирующих и пеногасящих агентов. Они служат также важными химическими полупродуктами в синтезе неионных поверхностноактивных веществ, полиуретановых эластомеров, например (174), и поперечно-сшитых пенопластов, например включающих остатки полиэфиров на основе глицерина (175), а также алкидных полиэфирных смол, используемых для покрытий и в пластиках, армированных стекловолокном. [c.133]
Трехатомные спирты называют обычно глицеринами. Простейший из них должен был бы содержать три гидроксила у одного и того же атома углерода, однако такие соединения еще более непрочны, чем соединения с двумя гидроксилами у одного атома углерода. Отщепляя воду, эти соединения общей формулы R—С(ОН)з превращаются в обычные карбоновые кислоты R—СО—ОН, а потому носят название ортокислот. Эфиры ортокислот— ортоэфиры (см. стр. 311), как и ацетали, являются веществами устойчивыми. [c.490]
Тема 5. Спирты, фенолы, простые эфиры этиловый спирт, этиленгликоль глицерин фенол крезолы нафто-лы резорцин гидрохинон. [c.24]
Hull выделил ацетилен из газовых смесей постепенным промыванием их раство ром сернокислой окиси ртути в серной кислоте под довольно высоким давлением. Растворителями " для улавливания ацетилена являются простые и сложные эфир Ы, кипящие выше 100°, в особен ности п ростые, сложные или смешанные простые-сложные эфир ы многоатомных спиртов-, как-то монофо рм иат гл1иколя, моно- и диалкилэфиры (простые) гликоля, сложные эфиры моноалкильных эфиров этиленгликоля,. моно- и диацетаты глицерина, простые эфиры глицерина, сложные эфиры моно- или диалкильных эф иров глицерина, фталевые эфиры гликолевых простых эфиров и этиловый эфир молочной кислоты. Для экстракции ацетилена предлагались также сжиженный сернистый ангидрид, аммиак, двуокись углерода, а также метил- и этилхлориды. [c.726]
Схема синтеза глицерина из эпихлоргидрина (рнс. 60). Эпихлоргидрин и 5—6%-ный раствор соды эмульгируют в насосе 1, где смесь сжимают до 0,6—1 МПа, и закачивают ее через подогреватель 2 в трубчатый реактор 3. В нем протекают описанные ранее реакции и образуются глицерин и его простые эфиры. Реакционную смесь дросселируют в клапане -4 до атмосферного давления, а в сепараторе 5 отделяют газо-паровую фазу (СО2 и водяные пары) от жидкой (водные растворы глицерина, его эфиров, Na l и непревра- [c.181]
Как трехатомный спирт, глицерин способен образовывать моно-, ди- и триэфиры (простые и сложные), из которых моно- и диацильные производные, а также соответствующие простые эфиры могут существовать в структурно изомерных формах. Для синтетических целей имеют большое значение различные галоидоводородные эфиры глицерина их обычно называют просто хлоргидрина ми, бромгид-ринами и т. д. При насыщении глицерина хлористым водородом и последующем нагревании смеси одновременно образуются оба возможных м о и о X л о р г и д р и и а а-форма получается в большем, [3-форма — в меньшем количестве. [c.401]
Спирты-, метиловый спирт, 273 Этиловый спирт, 292, Простые эфиры диэтиловый эфнр, 314 Этилмеркаптан, 340. Глаколн этнлеигликоль, 465, Глицерин, 502 Альдегиды формальдегид, 558 аиетальдегид, 594. Кетоны ацетон. 635 Кетен, 724. Диальдегиды. Дикето[ ы [c.381]
Триглицеридные фракции тканей животных (в частности, беспозвоночных) могут содержать простые эфиры глицерина. Путем выделения триглицеридной фракции с помощью препаративной ТСХ и ее рехроматографирования смесью гексан—диэтиловый эфир (95 5 по объему) можно обнаружить присутствие простых эфиров глицерина [45]. [c.145]
Несмотря па то, что окись этилена и окись пропилена, а также их основные производные были открыты более 100 лет тому назад (в 1859—1860 гг.), промышленное производство их началось значительно позднее. Производство этиленгликоля в промышленном масштабе было начато в Германии в период первой мировой войны с целью изготовления взрывчатого вещества динитрогликоля в связи с нехваткой глицерина для производства динамита. В США окись этилена и этиленгликоль были выпущены на рынок в 1925 г., а окись пропилена стала промышленным продуктом лишь в 1950 г. Промышленное же производство пропиленгликоля было начато в США в 1931 г. К этому же периоду относится начало промышленного производства простых эфиров этиленгликоля (1926 г.) и этанол-аминов в 1928 г. — триэтаноламина и в 1931 г. — моно- и диэтанол-аминов. Неионогенные поверхностно-активные вещества — окси-этилировапные спирты, кислоты и некоторые другие соединения. [c.9]
Промышленное использование ксилозы основано на способности ее давать ряд ценных производных. Так, при восстановлении ксилозы водородом получается пятиатомный спирт ксилит, используемый наравне с глицерином для пластификации и регулирования влажности продукции в производстве некоторых сортов бумаги, целлофана, линолеума, тканей, табачных изделий, а также для синтеза ксилитана, сложных и простых эфиров, алкиднык смол (ксифталей), поверхностноактивных веществ, пластификаторов и т. д. [c.364]
Спирты метиловый спйрт, 273. Этиловый спирт, 292. Простые эфиры диэтиловый эфир, 314, Этилмеркаптан, 340. Гликоли этиленгликоль, 465. Глицерин, 502 [c.147]
Различные пути синтеза и стрз турные особенности простых эфиров глицерина изложены в работе [66]. [c.34]
Простые держатся небольшой промежуток времени. Они состоят из жировой основы и нерастворимых в воде и жирах красителей. В трудно-смываемых губных помадах применяются водорастворимые красители эозин, родамин Ж, родамин С, эритрозин. В качестве растворителей этих красителей используются, кроме касторового масла, глицерин, диэтилфталат, полиэтиленгликоли, бутилстеарат, моностеарат глицерина, пропиленгликольмоноэтиловый эфир и др. [c.207]
Полигликоли хороши и для разделения альдегидов, кетонов, эфиров, жирных кислот. Достоинствами этих растворителей является возможность анализа азеотроиных смесей кислородсодержащих соединений с водой. Для разделения водных смесей также успешно применяются смесь глицерина с трикрезилфосфатом и диглицерин [22, 25]. Для определения воды в низших спиртах, кетонах, аминах и простых эфирах можно применять колонку с триэтаноламином. Малые количества низкокипящих спиртов или кетонов в водных растворах определяются на Твин 80 [22]. Хаскин [26] и Боднар [27] разделили азеотроны — вода, эта- [c.155]
Для выделения ацетилена из газообразных продуктов пирогенетических реакций обычно пользуются растворимостью этого соединения в различных растворителях. Газ промывают водой или, еще лучше, ацетоном при слегка повышенном давлении, причем в этих условиях ацетилен, легко. растворяется. Horsley и RO ffey предложили различные другие растворители, в частности простые и сложные эфиры, кипящие выше 100°, особенно простые, сложные или смешанные эфиры многоатомных спиртов. В частности были предложены , моноэфир муравьиной кислоты и гликоля, моно- и диалкильные эфиры этиленгликоля, моно- и диацетаты глицерина, моно-, ди- и триалкильные эфиры глицерина, сложные эфиры моно- и диалкильных эфиров глицерина, эфиры фталевой кислоты и этиловый эфир молочной кислоты. [c.171]
Физические свойства соединений трех классов, рассмотренных в этом разделе, широко контрастируют друг с другом. Простые эфиры представляют собой относительно летучие, нейтральные, углеводородоподобные вещества. Спирты и фенолы сил ьно ассоциированы в жидком состоянии (см. гл. 7), и с этим обстоятельством, вероятно, связаны их относительно высокие температуры кипения. Многоатомные спирты кипят прн особенно высокой температуре, что делает глицерин ценным смягчающим средством, используемым в косметических препаратах, а этиленгликоль — важным антифризом. Подобно воде спирты — это вещества со слабо выраженными амфотерными свойствами, тогда как фенолы являются кислотами, по силе занимающими промежуточное место между спиртами и карбоновыми кислотами (гл. 8). В табл. 3.2 приведены данные о физических свойствах некоторых важнейших спиртов, простых эфиров и фенолов. [c.53]
Диоксистеариновая кислота может служить исходным материалом для получения альдегида пеларгоновой кислоты и альдегида азелаиновой кислоты [55—57]. Расщепление простых -эфиров глицерина НО—СНг—СНОН—СНгОН ведет к получению простых эфиров гликолевого альдегида КОСНгСНО, применяемых в иар-фюмерии [58]. Часто удается получать карбонильные соединения, исходя из олефинов, присоединив по двойной связи две гидроксильные группы и окислив полученный гликоль тетраацетатом свинца [c.151]
ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ АЦЕТИЛЕНОВЫХ ГЛИЦЕРИНОВ И НЕСИММЕТРИЧНЫХ АЦЕТИЛЕНОВЫХ Y-ГЛИKOЛEЙ [c.49]
chem21.info
способ получения из глицерина первичных алкильных эфиров глицерина, пригодных в качестве присадки к биотопливу - патент РФ 2478091
Настоящее изобретение относится к способу получения простых первичных алкильных эфиров глицерина, которые могут быть использованы в качестве биотоплива или в качестве присадок к биотопливу. Способ включает активирующую обработку катализатора, взаимодействие первичного спирта с глицерином, в мольном отношении первичного спирта к глицерину в диапазоне от 3:1 до 9:1, в присутствии твердого кислого катализатора, при температуре в диапазоне от 60 до 300°С, в течение 5-8 часов со среднечасовой скоростью подачи сырья, равной приблизительно 0,2 час-1, в реакторе с неподвижным слоем и отделение требуемых простых эфиров глицерина, которые образуются в указанной выше реакционной смеси. Предлагаемый способ позволяет в умеренных условиях в течение более коротких периодов времени селективно получить первичные алкильные эфиры глицерина с повышенным выходом. 7 з.п. ф-лы, 9 пр., 1 табл.
Настоящее изобретение относится к способу получения из глицерина биотоплива или присадок к биотопливу. Оно, в частности, относится к способу получения простых эфиров глицерина путем этерификации глицерина спиртом с использованием твердых кислых катализаторов.
Глицерин является побочным продуктом в производстве биодизельного топлива, полученного путем переэтерификации триглицеридов со спиртами, такими как метанол. В указанном процессе образуется большое количество глицерина, который не используется в качестве части биотоплива. В настоящее время глицерин находит применение лишь при выпуске в очень небольших объемах препаратов фармацевтической промышленности. Другие области использования глицерина включают смешивание с навозом животным при получении удобрения и подмешивание в пищу животных. Экономику производства биодизельного топлива можно было бы значительно улучшить, если бы были найдены новые применения для большого количества произведенного глицерина. Желательно найти способы, которые преобразуют глицеринсодержащие потоки продукта, получаемые при переэтерификации растительных или животных масел, в более ценные вещества с тем, чтобы улучшить экономику производства биодизельного топлива. Превращение глицерина в простые эфиры глицерина, которые могут найти применение в качестве присадок к топливам, таким как бензин или дизельное топливо, представляет собой один из привлекательных вариантов, если учитывать большую потребность в подобных присадках. Сырой глицерин, получаемый как побочный продукт в производстве биодизельного топлива путем переэтерификации триглицеридов, не растворим в биодизельном топливе. Для смешивания с биодизельным топливом глицерин должен быть преобразован в продукт, температура кипения которого попадает в диапазон кипения дизельного топлива, и который, кроме того, легко растворим в биодизельном топливе.
В патентах США № 6174501 и 6015440 заявляется способ получения биодизельного топлива с меньшей вязкостью и с температурой помутнения топлива ниже 32°F, в котором триглицериды взаимодействуют в жидкой фазе с метанолом и гомогенным основным катализатором, таким как NaOH, при этом получают сложные метильные эфиры и глицериновую фазу, которая в основном содержит глицерин и некоторое остаточное количество метанола. Глицериновую фазу пропускают через сильные катионообменные смолы, чтобы удалить анионы, при этом получают нейтральный продукт, который подвергают быстрому нагреву, чтобы удалить метанол, а затем вводят в реакцию с олефином, таким как изобутилен или изоамилен, в присутствии катализатора на основе сильной кислоты, с целью получения простых эфиров глицерина. Простые эфиры глицерина вновь добавляют к сложным метильным эфирам глицерина, чтобы получить улучшенное биодизельное топливо. В патенте США № 5476971 описано взаимодействие чистого глицерина с изобутиленом в присутствии кислого катализатора в двухфазной реакции, с целью получения моно-, ди- и тризамещенных трет-бутильных простых эфиров глицерина. В указанных выше трех патентах изобутилен заявлен в качестве этерифицирующего агента. Поскольку триглицериды получают из растительных масел, таких как соевое масло, пальмовое масло и рапсовое масло, а олефины, такие как изобутилен и изоамилен, получают путем каталитического крекинга фракций нефти, то более желательно использовать в качестве этерифицирующих агентов химические вещества, которые доступны из продуктов сельского хозяйства, такие как этиловый спирт, получаемый из сельскохозяйственных продуктов. Лишь биодизельное топливо, содержащее присадки, которые не выделяют из ископаемого топлива, действительно можно назвать "биотопливом". Более того, химические соединения, содержащие третичный алкильный атом углерода, такие как изобутилен и эфиры глицерина, полученные из олефинов, таких как изобутилен или изоамилен, обладают худшей биоразлагаемостью, чем химические соединения, которые содержат лишь первичные атомы углерода, такие как этанол, бутанол или простые эфиры глицерина, полученные из подобных спиртов. Таким образом, существует потребность в способе этерификации глицерина, который позволяет использовать первичный спирт и предпочтительно первичный спирт, который также доступен из продуктов сельского хозяйства, такой как этанол.
Из области техники хорошо известно, что реакции этерификации с участием спиртов в качестве этерифицирующих агентов значительно сложнее осуществить, чем реакции этерификации, в которых в качестве этерифицирующих агентов используют олефины. В частности, реакции этерификации с участием олефинов в меньшей степени ограничены равновесными условиями проведения реакции, чем реакции этерификации, в которых используют спирты и в которых в качестве побочного продукта образуется вода. В частности, вода, образующаяся в процессе переэтерификации, может отравить кислые центры катализатора, которые являются активными центрами для реакции переэтерификации. Как следствие, те катализаторы, подобные катионообменным смолам, которые вполне эффективны при этерификации с участием олефинов, менее эффективны в том случае, когда в качестве этерифицирующих агентов применяют спирты. Кроме того, постоянное удаление воды, образующейся в процессе реакции, играет благотворное влияние на смещение равновесия реакции в сторону образования продукта. Проведение реакции этерификации при температуре выше температуры кипения воды (100°С) также оказывается полезным, поскольку при температуре выше 100°С образующаяся вода может непрерывно удаляться из катализатора. Одним из недостатков катионообменных смол при их использовании в реакциях с температурой выше 100°С является то, что указанные полимерные смолы структурно нестабильны при 100-120°С и вследствие этого претерпевают необратимое разрушение структуры указанных выше температур.
Основной целью настоящего изобретения является способ получения из глицерина простых эфиров глицерина и их применение в качестве биотоплива или присадок к биотопливу.
Другой целью является одностадийный процесс получения простых эфиров глицерина из глицериновых фракций продуктов переэтерификации растительных масел и животных жиров.
Наконец, еще одной целью настоящего изобретения является получение простых эфиров глицерина путем этерификации глицериновых фракций, полученных в процессе переэтерификации растительных масел или жиров, С1-С8 спиртом над твердым катализатором в умеренных условиях и в течение более коротких периодов времени.
Сущность изобретения
Таким образом, в настоящем изобретении предлагается способ получения простых первичных алкильных эфиров глицерина, который включает взаимодействие первичного спирта с глицерином, в мольном отношении первичного спирта к глицерину в диапазоне от 3:1 до 9:1, в присутствии твердого кислого катализатора, при температуре в диапазоне от 60 до 300°С, в течение 5-8 часов в корпусном реакторе непрерывного действия с механическим перемешиванием или со среднечасовой скоростью подачи сырья, равной приблизительно 0,2 час-1, в реакторе с неподвижным слоем и отделение известным способом требуемых простых эфиров глицерина, которые образуются в указанной выше реакционной смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения используемым первичным спиртом является спирт, выбранный из группы, которая включает метанол, этанол, бутанол и октанол.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения мольное отношение первичного спирта к глицерину предпочтительно изменяется в диапазоне от 4:1 до 6:1.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый твердый кислый катализатор выбран из группы, которая включает оксид алюминия, алюмосиликат, силикоалюминофосфат, твердую фосфорную кислоту, сульфатированный оксид циркония, сульфоновую кислоту или функционализованный тиолом оксид кремния и катионообменную смолу.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый алюмосиликат выбран из группы, которая включает цеолит бета, цеолит Y или морденит.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемой катионообменной смолой является Amberlyst-15.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения преимущественно применяют температуру реакции в диапазоне 60-150°C.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый реактор выбран их группы, которая включает корпусной реактор непрерывного действия с механическим перемешиванием, реактор для проведения реакционной дистилляции и реактор непрерывного действия с неподвижным слоем катализатора.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый глицерин представляет собой побочный продукт, получаемый при проведении переэтерификации растительного масла или жира с помощью спирта.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемое исходное глицеринсодержащее сырье, помимо глицерина, включает сложные эфиры глицерина и карбоновые кислоты.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения % конверсии глицерина составляет 60-95 мас.%.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения выход получаемого простого эфира глицерина составляет 50-100 мас.% от массы используемого глицерина.
В настоящем изобретении приводится способ получения простых эфиров глицерина и, в частности, способ получения простых эфиров глицерина путем этерификации глицерина первичным спиртом с использованием твердых кислых катализаторов. Способ включает контактирование смеси первичного спирта и глицеринсодержащего исходного сырья с твердым катализатором в реакторе при температуре в диапазоне от 60 до 300°С и давлении 1-10 бар и выделение большей части образовавшихся простых эфиров глицерина из реакционной смеси.
Глицеринсодержащее исходное сырье удобно получать из продуктов переэтерификации триглицеридов, выделяемых из растительных масел. Переэтерификация триглицеридов метанолом с образованием биодизельного топлива хорошо известна из области техники. Обычно используют основные катализаторы, такие как NaOH или KOH, в жидкой гомогенной фазе. При использовании таких катализаторов выявляются следующие недостатки: (1) если в триглицеридах содержатся свободные кислоты (а они содержатся в большинстве, если не во всех растительных маслах), то для их нейтрализации необходимо провести предварительную этерификацию, поскольку в противном случае они будут взаимодействовать с основными катализаторами и деактивировать их; (2) ионы натрия должны быть удалены из продукта реакции на не являющейся удовлетворительной с точки зрения экологии стадии кислотной нейтрализации (включающей уничтожение полужидких кислотных отходов) или удалены путем дорогостоящего извлечения в катионообменной колонне (и, в конечном счете, путем утилизации натриевой соли). Существует насущная потребность в твердых катализаторах, которые способны осуществлять реакцию переэтерификации. В ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561/DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, описывается подобный способ переэтерификации растительных масел спиртами с использованием твердых катализаторов.
Поток продуктов после переэтерификации растительных масел над твердыми катализаторами, который более подробно описан в вышеуказанных ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561 /DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, содержит две не смешивающиеся друг с другом жидкие фазы, которые могут быть разделены на более легкий неполярный слой, содержащий в основном алкильные (метильные или этильные) сложные эфиры жирных кислот (фракция биодизельного топлива) и более тяжелый полярный жидкий слой, содержащий глицерин и не прореагировавший спирт (метанол или этанол). Глицерин- и спиртсодержащая фракция, получаемая после отделения декантацией фракции биодизельного топлива, может, например, после добавления спирта, если это необходимо, представлять собой подходяще исходное сырье для осуществления способа по настоящему изобретению. Следует отметить, что применение твердого катализатора вместо щелочи при проведении реакции переэтерификации, которое описывается в вышеуказанных ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561 /DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, устраняет необходимость проведения стадий удаления щелочи и проведения кислотной промывки при подготовке глицеринового сырья для процесса этерификации.
Указанное глицерин- и спиртсодержащее сырье, после того как мольное отношение спирта к глицерину доводят, если необходимо, до величины больше чем 4, контактирует далее с твердым катализатором в зоне реакции, в которой поддерживают условия проведения реакции, оптимизированные для проведения реакции этерификации. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что температуры в диапазоне от 60 до 300°С в зависимости от типа триглицеридов очень подходят для указанной реакции. Реакцию проводят под собственным давлением, создаваемым парами спирта при температуре проведения реакции. Реакционная зона может быть создана внутри корпусного реактора непрерывного действия с механическим перемешиванием (CSTR) или в реакторе непрерывного действия с неподвижным слоем катализатора. В CSTR достаточным является время нахождения реагентов в течение приблизительно 3 час или больше, в то время как в реакторе непрерывного действия с неподвижным слоем среднечасовая скорость подачи сырья, WHSV (определяемая как вес в граммах всего исходного сырья, прошедшего через реактор за час на один грамм катализатора), значение которой превышает 0,2 час-1, приводит к полной конверсии глицерина в различные моно-, ди- и тризамещенные эфиры глицерина. Относительные пропорции трех типов эфиров можно контролировать с помощью мольных отношений спирта к глицерину. Большие значения отношения приводят в основном к ди- и тризамещенным простым эфирам, в то время как монозамещенные простые эфиры преобладают при малых значениях отношения. Выбор спирта определяется конечным использованием простого эфира глицерина. Если простой эфир глицерина предполагается использовать в качестве присадки к биодизельному топливу, то предпочтительными спиртами являются метанол и этанол, в то время как октанол выбирают в том случае, когда простые эфиры глицерина предполагается использовать в качестве биолубрикантов. Использование первичных спиртов является более предпочтительным по сравнению с вторичными и третичными спиртами, поскольку первые обладают лучшей биоразлагаемостью. Таким образом, если целью является получение биодизельного топлива, то метанол или этанол используют как при проведении реакции переэтерификации, так и при проведении реакции этерификации. С другой стороны, если главной задачей является получение биолубрикантов, то для проведения обеих реакций используют октанол. Следует отметить, что в вышеуказанных ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561/DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, предлагается способ получения биодизельного топлива с использованием метанола/этанола или способ получения биолубрикантов с использованием н-октанола в качестве спирта для проведения реакции переэтерификации.
Твердый катализатор, используемый в способе по настоящему изобретению, может быть любой твердой кислотой, которая содержит на поверхности значительное количество участков кислот Льюиса или кислот Бренстеда. Примеры подобных твердых кислот включают оксид алюминия, фторированный оксид алюминия, хлорированный оксид алюминия, аморфный алюмосиликат, твердую фосфорную кислоту, цеолиты, такие как цеолит Y; бета, морденит, цеолиты со средним размером пор, силикоалюминофосфаты, содержащие двухвалентный металл, алюминофосфаты, сульфатированный оксид циркония и промытые кислотой глины. Первичный спирт, который используют по настоящему изобретению, выбран из метанола, этанола, бутанола и октанола, предпочтительно из этанола, выделяемого из сельскохозяйственных продуктов, который получают ферментацией таких сельскохозяйственных продуктов, как сахарный тростник, и который содержит значительное количество воды. Твердый катализатор, используемый по настоящему изобретению, представляет собой твердый кислый катализатор, предпочтительно оксид алюминия, алюмосиликат, молекулярные сита на основе алюмосиликата, молекулярные сита на основе силикоалюминофосфата, промытую кислотой глину, твердую фосфорную кислоту или сульфатированный оксид циркония.
Осуществление настоящего изобретения поясняется следующими примерами, которые являются лишь иллюстративными и их не следует рассматривать как ограничивающие охват или объем настоящего изобретения.
ПРИМЕР 1
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе гамма оксида алюминия. В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 подвергают обработке в течение 5 час над катализатором на основе гамма оксида алюминия (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый кислый катализатор - гамма оксид алюминия - получают из коммерчески доступных источников. Перед его использованием при проведении реакции этерификации твердый катализатор предварительно подвергают обработке и активации при температуре 500°С по методике, рекомендованной изготовителем катализатора и хорошо известной специалистам. По прошествии 5 час твердый катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 2
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 40; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с цеолитом бета (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 3
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита Y (оксид кремния/оксид алюминия = 8; площадь поверхности = 420 м2/г). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с цеолитом Y (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 4
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе силикоалюминофосфата. В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с катализатором (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 350°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 5
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катионообменной смолой Amberlyst-15 (сильнокислая макропористая смола, содержащая функциональные группы сульфоновой кислоты, Aldrich Co.). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с Amberlyst-15 (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор перед использованием предварительно обрабатывают с помощью 3М h3SO4, а затем подвергают активирующей обработке при температуре 100°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 6
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над твердой фосфорной кислотой. В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с твердой фосфорной кислотой (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 7
Данный пример иллюстрирует получение простых эфиров глицерина из глицерина и этанола, полученного из сельскохозяйственных продуктов (содержание воды 5%), над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 40; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с цеолитом бета (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 8
Данный пример иллюстрирует получение бутильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 25; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса бутанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 8 час с цеолитом бета (7,5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 60°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 9
Данный пример иллюстрирует получение бутильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 25; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса бутанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 8 час с цеолитом бета (7,5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 90°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
Результаты реакции этерификации с различными катализаторами, приведенными в примерах 1-9, представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| Пример | Конверсия глицерина, мас.% | Выход простых эфиров глицерина, мас.% относительно глицерина |
| 1 | 60 | 50 |
| 2 | 92 | 85 |
| 3 | 87 | 80 |
| 4 | 65 | 61 |
| 5 | 83 | 76 |
| 6 | 74 | 69 |
| 7 | 70 | 85 |
| 8 | 93 | 100 |
| 9 | 66 | 100 |
Возможны многие модификации, замещения и варианты настоящего изобретения, и они очевидны для специалистов. Настоящее изобретение может быть осуществлено отличными от описанных в примерах способами, и его объем и охват ограничиваются лишь приведенной формулой изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения простых первичных алкильных эфиров глицерина, который включает активирующую обработку катализатора;взаимодействие первичного спирта с глицерином, в мольном отношении первичного спирта к глицерину в диапазоне от 3:1 до 9:1, в присутствии твердого кислого катализатора, при температуре в диапазоне от 60 до 300°С, в течение 5-8 ч со среднечасовой скоростью подачи сырья, равной приблизительно 0,2 ч-1 , в реакторе с неподвижным слоем и отделение требуемых простых эфиров глицерина, которые образуются в указанной выше реакционной смеси.
2. Способ по п.1, где используемый первичный спирт выбран из группы, которая включает метанол, этанол, бутанол и октанол.
3. Способ по п.1, где мольное отношение первичного спирта к глицерину предпочтительно изменяется в диапазоне от 4:1 до 6:1.
4. Способ по п.1, где используемый твердый кислый катализатор преимущественно выбран из группы, которая включает оксид алюминия, алюмосиликат, силикоалюминофосфат, твердую фосфорную кислоту, сульфатированный оксид циркония, катионообменную смолу и сульфоновую кислоту.
5. Способ по п.4, где используемый алюмосиликат представляет собой аморфное вещество.
6. Способ по п.4, где используемой катионообменной смолой является Amberlyst-15.
7. Способ по п.1, где используемая температура реакции преимущественно изменяется в диапазоне 60-150°С.
8. Способ по п.1, где используемый глицерин не обязательно представляет собой глицерин, получаемый как побочный продукт при проведении переэтерификации растительного масла или жира с помощью спирта.
www.freepatent.ru
