Способ очистки сложных эфиров сахарозы

 

"" нконал

- ймнете.. „„

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскни

Соцналнстнческнк

Республик

< 791248

К ПАТЕНТУ (61) Дополнителькый к патенту— (51)М. Кл.

С 07 Н 3/02

A 61 К 31/70 (22) Заявлено 160476 (23)2355212/23-04 (23) Приоритет— 13.02.76

18.04.75

Государствеиный комитет

СССР по делам нзобретеиий . и открытий (33)Великобритания (З ) 16216/75

5795/76

Опубликовано 2 3128 0 Бюллетень М 4 7 (53) УДК 547.455..07 (088.8) Дата опубликования описания 231280

Иностранец

Кеннет Джеймс (Великобритания) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Тейт энд Лайл Лимитед" (Великобритания) (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ САХАРОЗЫ

Изобретение относится к способу очистки поверхностно-активного вещества, полученного путем трансэтерификации сахарозы под действием одного или более триглицеридов. Неочищен- 5 ный продукт, полученный по этому способу, срдержит моноэфир и диэфир сахаровы и жирной кислоты,непрореагировавшие триглицериды,моно- и диглицерйды жирной кислоты и жирнокислот- 1О ные мыла. Продукты этого типа обладают замечательными поверхностно-активными свойствами и могут быть использованы в нерафинированном состоянии для многих прорывных целей. Однако 15 существует потребность в получении относительно чистых эфиров, особенно моноэфиров сахарозы, для использования их в качестве поверхностно-активных веществ и эмульгаторов в таких 20 областях, как пищевая промышленность фармацевтическая, парфюмерная, при производстве каучука и пластмасс.

Известны различные споообы очистки сложных эфиров сахарозы, не содер-25 жащих моно-, ди- и три-глицериды жирных кислот, в зависимости от используемой для их получения реакционной среды. Присутствующее в реакционной смеси мыло разрушается путем 30 подкисления, с целью получения свободной жирной кислоты или же мыла могут быть разрушены посредством реакции двойного разложения под действием соли металла, образующаяся смесь распределяется между двумя растворителями (1) .

Однако установлено, что в присутствии глицеридов, способы, основанные на распределении растворитель-растворитель, являются трудными в осуществлении вследствие эмульгации и требуют проведения высаливания или повышенных температур с тем, чтобы быть работоспособными. Это весьма нежелательно, в тех случаях, когда работают с воспламеняющимися, летучими растворителями.

Цель астоящего изобретения является новый способ очистки поверхносно-активного вещества, нового состава, содержащего жирнокислотные монои ди-эфиры сахарозы, жирнокислотные моно-, ди- и три-глицериды и жирнокислотные мыла.

Поставленная цель достигается путем обработки поверхностно-активного вещества, указанного состава, раствором соли металла группы 2 или 3, 791248 в воде или алканоле, содержащем от

1 до 4 атомов углерода.

Способ очистки сложных эфиров сахарозы, содержащих сложные моно-, ди-эфиры сахарозы и жирной кислоты, моно-, ди- и три-глицериды жирных кислот и мыла на основе жирных кислот, заключается в том, что данные сложные эйиры сахароэы обрабатывают раствором соли металла группы 2 или 3 периодической системы в воде или низшем спирте, с последующей экстракцией низшим спиртом целевого продукта и упариванием экстракта в случае использования водного раствора соли металла или упариванием жидкой фазы в случае использования спиртового

33 раствора соли металла, наиболее предпочтительным вариантом .является предварительная экстракция исходных сложных эфиров сахарозы метилэтилкетоном, зтилацетатом или 1,2-дихлорэта- 29 ном, или дополнительная обработка твердого продукта, полученного после обработки исходного сырья раствором соли металла, метилэтилкетоном, этилацетатом или 1,2-дихлорэтаном. 25

Пример 1. 50,79 кг твердого жира и б, О кг поверхностно-активного вещества (неочищенного)полученного ранее в подобной реакции, смешивают в 200 литровом реакторе при использовании четырех якорных мешалок типа

Сильверсон (5iiverson), обеспечивающих интенсивное перемешивание при скорости вращения 3000 об/мин, при пропускании водяного пара через наружную рубашку, которой снабжен реактор. По достижении температуры о образующейся суспензии 125 С добавляют 21, 59 кг сахарозы (кристаллический сахар средней величины кристалла) и б, 35 кг безводного карбоната калия, 40 и перемешивание продолжают. Реакционная смесь начинает загустевать приблизительно через 1, 5 ч и через приблизительно 5 ч начинается циркуляция через рубашку, расположенную вок- 45 руг реактора, охлаждающей воды с целью поддержания температуры смеси при 125 "C Перемешивание прекращают через 12 ч и смеси дают возможность охладиться и затвердеть, получая при- 50 близительно 83 кг воскообразного поверхностно-активного вещества. Это вещество, содержит вес.В: 35 мыла, 13,3 моноглицериды, 12,1 диглицериды, 12,0 сахароза, 17,1 моноэфир сахарозы и приблизительно 3 диэфир сахарозы. 1 кг этого вещества превращают в чешуйки и добавляют 2,5 л водного раствора, содержащего 160 г хлористого кальция. Смесь перемешивают с целью получения пульпы с величиной 40

РН 7,4, которую нагревают при 35 С, В течение 15 мин под вакуумом, обеспечиваемым водяным насосом, в ротационном выпарном аппарате для коагуляции твердых веществ и удаления некотоРого количества воды После это го смесь отфильтровывают (спекшееся стекло) и отжатый на фильтре осадок твердых веществ прессуют для удаления по возможности большего количества воды.

Образующийся влажный отжатый на фильтре осадок перемешивают с 2х3 л этилацетата. Смеси дают возможность отстояться и экстракт селективной сольвентной очистки отделяется. Этот экстракт может быть упарен с получением воскообразного остатка (приблизительно 180г), содержащего моно-, ди- и триглицериды, которые, если это необходимо, могут быть очищены дополнительно.

Остаток (приблизительно 500 r), полученный в результате экстракции этилацетатом, смешивают с 2х2 литрами изопропилового спирта и смесь отфильтровывается (отсасывание, спекшееся стекло), а фильтрат выпаривают досуха с выходом коричневогo мягкого воскообразного вещества (130 г)„ содержащего вес.Ъ: 80 моноэфир и диэфир сахарозы наряду с приблизительно 10 сахарозы 2,3 моноглицерида и

6,7 мыла.

Пример 2. 200 г неочищенного продукта реакции, полученного по примеру 1, превращают в чешуйки и добавляют к раствору хлористого кальция (32 r) в воде (500 мл). Суспензию перемешивают при температуре 60-70 С цля коагуляции твердого вещества. После этого суспензию отфильтровывают и твердое вещество промывают рассолом (15 r хлористого натрия в 250 мп воды) и сушат. После этого сухое вещество добавляют к изопропкловому спирту (2,6 л 45 С) и смесь интенсивно перемешивают в течение 30 мин.

После этого смесь отфильтровывают и фильтрат выпаривают досуха. Газожид кос т ной хромат о графический ан ализ полученного остатка, вес.Ъ: моноглицериды 18,3, диглицериды 18,1, триглицериды 5,5, моноэфиры сахарозы

40,1, диэфиры сахарозы 18,0.

П,р и м е р 3. Хлористый кальций (13,03 г) растворяется в изопропиловом спирте (3 л) при 40 С.. 200 г не- . очищенного продукта реакции, полученного по примеру 1, превращаются в чешуйки и добавляют к тепловому раствору и смесь интенсивно перемешивают в течение 2 ч. После этого смесь отфильтровывают и фильтрат выпаривают досуха. Газо-жидкостной хроматографический анализ высушенного остатка, вес.%: моноглицериды 24,56, диглицериды 16,31, триглицериды 14,32, моноэфиры сахарозы 37,32, дизфиры сахарозы 14,34, сахароза 2,65.

Пример 4. 200 г неочищенного продукта реакции, полученного по примеру 1, добанл-.от к сухому 1,2-дихлорэтану (3 л) и сус;снзню перемешива от

791243

Формула изобретения

ЬО

ВНИИПИ Заказ 9110/73 Тираж 495 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 в течение 3 ч и оставляют на ночь.

;Твердое вещество отфильтровывают и высушивают.

Хлористый кальций (13,03 г) растворяют в иэопропиловом спирте (2,25л). о при 40 С. Высушенное твердое вещество добавляют к теплому изопропанольному раствору и суспензию перемешивают с высокой скоростью в течение

3 ч. После этого смесь отфильтровывают и фильтрат выпаривают досуха.

Газо-жидкостной хроматографический анализ высушенного остатка, вес.Ъ,. моноглицериды 14,24, maaaa 10,90, моноэфиры сахарозы 49,36, диэфиры сахароэы 24,63, сахароза 1,68.

Пример 5. 200 г неочищенного 13 трансэтерифицированного продукта, полученного по примеру 1, обрабатывают 50 r аммонийсульфатом алюминия (А2НН, (50д ) 12Н, 0 в 2 л воды при комнатной температуре. После этого 2О смесь отфильтровывают и темнокоричневое высушенное вещество (177 г) экстрагируют этилацетатом и изопропиловым спиртом по примеру 1 с выходом подобного продукта. Побочным продуктом обработки является алюминиевое мыло, которое находит промышленное применение, например, в консистентных смазках.

Пример 6. Обработка проводится по примеру 2 при использовании

30 г ацетата цинка Zn(ОАс) ° 2Н 0 вместо алюминиевой соли. Высушенное твердое вещество (174 r) экстрагируют этилацетатом (2 х 6 мл), темнокоричневый высушенный твердый остаток (96 г) экстрагируется изопропиловым спиртом, как и раньше, с выходом подобного продукта.

П р и-м е р 7. Повторяется обработка солью, по примеру 1 при ис- - 4P пользовании 200 г неочищенного продукта реакции и 32 г хлористого кальция в 1 л воды. Смесь перемешивают в течение 30 мин при комнатной температуре и после этого нагревают до тем- 4 пературы 60-70 С для ее коагуляции.

Твердые вещества суспендируют в 1 л воды, содержащей 30 г хлористого натрия, и дополнительно коагулируют при 60-70 С. Высушенные твердые вещества (177 r) после этого делят на две равные части.

Одну половину твердых веществ экстрагируют промышленным этиловым спиртом, денатурированным метиловым спиртом (приблизительно 1,5 л) с вы- 55 .ходсм экстракта сахарозоглицеридов (43 г) .

Другую половину твердых веществ экстрагируют метилэтилкетоном с целью удаления смешанных глицеридов тем же образом, как и в случае с этилацетатом. Остаток экстрагируют иэопропиловым спиртом обычным способом.с получением подобного продукта.

Пример 8. Повторяется обработка по примеру 3 при использовании 15,96 г гранулированного хлористого цинка вместо хлористого кальция °

Смесь перемешивают в течение прибли— зительно 1 ч и отфильтровывают.

Фильтрат выпаривают с получением 125г сахарозоглицеридов.

Пример 9. Повторяется обработка по примеру 5 при использовании

32 r безводного сульфата магния вместо алюмиыиевой соли. Высушенные твердые вещества экстрагируют этилацетатом и изопропиловым спиртом, как описано раньше, с получением подобного продукта.

1. Способ очистки сложных эфиров сахарозы, содержащих сложные моно-, ди- эфиры сахарозы и жирной кислоты, моно-, ди- и три-глицериды жирных кислот и выла на основе жирных кислот, отличающийся тем, что, данные сложные эфиры сахарозы обрабатывают раствором соли металла группы 2 или 3 периодической системы в воде или низшем спирте, с последующей экстракцией низшим спиртом целевого продукта и упариванием экстракта в случае использования водного раствора соли металла или упариванием жидкой фазы в случае использования спиртового раствора соли металла.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что исходные эфиры сахарозы предварительно экстрагируют метилэтилкетоном, этилацетатом или 1,2-дихлорэтаном.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что твердый продукт, полученный после обработки исходного сырья раствором соли металла, дополнительно экстрагируют метилэтилкетоном, этилацетатом или 1,2-дихлорэтаном.

Приоритет по признакам:

18.04.75 по пп. 1 и 3 при: обрабатывают водным раствором соли металла"

13.02.76 пп. 1 и 3 при: "обрабатывают спиртовым раствором соли металла".

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 91295721, кл. С 2 С, опублик. 1972 r.