一種植物油分離與改性的方法技術

本發明專利技術提供了一種植物油分離與改性方法，其特征在于，具體步驟為：第一步：在植物油中加入甲醇，加熱到30～50℃后恒溫5～15分鐘，繼續升溫到70～100℃，加入硫酸，進行甲酯化反應，所得的產物蒸餾除去剩余甲醇后，水洗干燥；第二步：將第一步處理后的產物與N-溴代丁二酰亞胺混合，在30～70℃下反應，將所得產物用甲醇和正己烷的混合萃取劑進行萃取，取甲醇層蒸餾除去甲醇，即可得到α-鹵代脂肪酸甲酯；第三步：在45～55℃條件下，向第二步的產物α-鹵代脂肪酸甲酯中加入雙氧水和甲酸溶液，并且邊攪拌邊加入磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑，進行環氧化反應，離心除去水層，堿洗并水洗后，干燥即得成品環氧鹵代脂肪酸甲酯，所得產品的環氧值較高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，以植物油為原料，提取其中的不飽和脂肪酸，并對其結構進行改性，既實現了植物油的利用率，又可以提高環氧化反應的轉化率。
技術介紹
植物油脂中存在飽和脂肪酸甘油酯和不飽和脂肪酸甘油酯，不飽和脂肪酸甘油酯的含量較多，不同植物油脂的脂肪酸含量是不同的，以豆油為例，豆油中含有將近90%的不飽和脂肪酸(主要是亞油酸、油酸、亞麻酸)，僅有10%的飽和脂肪酸(主要是棕櫚酸和硬脂酸)，其余含有少量的磷脂和留醇，β_胡蘿卜素、維生素E等。脂肪酸的分離方法很多， 其中現在最受關注的是結晶分離法。最簡單最古老的結晶分離方法是自然結晶法，這個方法常用于硬脂酸和油酸的生產，用于分離飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，但是這個方法耗資大且勞動強度高、冷卻結晶慢、效率低、不能連續操作。低溫結晶法也是分離飽和與不飽和脂肪酸的一種方法，該法是利用低溫下不同飽和脂肪酸或脂肪酸鹽在有機溶劑(甲醇、乙醇、丙酮、正己烷等)中的溶解度差異進行分離的。這個方法操作簡單、但分離效率不高，常與他法配合使用。尿素包合法主要是利用尿素分子在結晶過程中能與飽和或者單不飽和脂肪酸形成包和物，而不與多不飽和脂肪酸包合，由此來分離不同飽和度的脂肪酸。此法操作簡單、條件溫和，但是會損耗大量的溶劑。但是大部分脂肪酸甘油酯分子中既存在飽和脂肪酸又存在不飽和脂肪酸，混合飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的甘油酯中不飽和脂肪酸甘油酯的分離十分困難，因此分離飽和和不飽和脂肪酸甘油酯的難度較大。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種有效的植物油分離與改性的方法，以達到有效分離植物油脂中不飽和脂肪酸酯的目的，且所得的改性油脂可以促進環氧化反應的進行，為之后的應用奠定了很好的基礎。為了達到上述目的，本專利技術提供了一種植物油分離與改性方法，其特征在于，具體步驟為第一步在植物油中加入甲醇，甲醇和植物油的重量比為I 6 : 1，加熱到30 50°C后恒溫5 15分鐘，繼續升溫到70 100°C，加入濃度為98 %的硫酸，硫酸的加入量為植物油重量的O. I % 5%，進行甲酯化反應O. 5 I. 5小時，反應結束后，所得的產物蒸餾除去剩余甲醇后，水洗干燥；第二步將第一步處理后的產物與N-溴代丁二酰亞胺按摩爾比I : I 3混合，在30 70°C下反應，將所得產物用體積比為3 I的甲醇和正己烷的混合萃取劑進行萃取，取甲醇層蒸餾除去甲醇，即可得到α -鹵代脂肪酸甲酯；第三步在45 55°C條件下，向第二步的產物α -鹵代脂肪酸甲酯中加入濃度為25 35%的雙氧水和濃度為75 80%的甲酸溶液，并且邊攪拌邊加入磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑，雙氧水的加入量為α -鹵代脂肪酸甲酯重量的30 60%，甲酸溶液的加入量為α-鹵代脂肪酸甲酯重量的2% 4%，磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑的加入量為α-鹵代脂肪酸甲酯重量的3%，保持50°C 70°C溫度下攪拌4 8小時進行環氧化反應，環氧化反應完成后，離心除去水層，堿洗并水洗后，干燥即得成品環氧鹵代脂肪酸甲酯。優選地，所述第一步中的甲酯化反應中采用滲透汽化方法將甲醇回流并回收于反應體系，可以促使反應正向進行且節約原料。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是I、本專利技術以植物油脂為原料，主要采用結構重組分離法和分子改性法，利用植物油脂合成α -鹵代脂肪酸甲酯，本專利技術將甲酯化產品分子改性，使其極性增加，從而可以根據相似相容的性質進行萃取提純，使其中飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸分離開來，而甲酯化反應后得到的α -鹵代脂肪酸甲酯比不飽和脂肪酸甲酯更活潑，更加有利于進行環氧化反·應。2、本專利技術采用滲透汽化甲酯化反應對油脂進行結構重組，可以使甲酯化反應的轉化率提高，且此膜技術為純物理過程，無添加化學試劑，無污染環境，符合綠色化學的宗旨。3、本專利技術很好的分離了植物油脂中的不飽和脂肪酸甲酯，并可以促進環氧化的研究，為今后的應用奠定了基礎。具體實施例方式下面結合實施例來具體說明本專利技術。實施例I(I)將I重量份植物油(碘值110%，酸值O. 5mgK0H/g)置于燒杯中，向其中加入甲醇I重量份，將其加熱到40°c后恒溫10分鐘，之后繼續升溫到70°C，向其中加入濃度為98%的硫酸，硫酸的加入量為植物油重量的O. 1%，進行甲酯化反應I小時,反應過程中采用滲透汽化方法將甲醇回收至反應體系，所述的滲透汽化方法采用聚二甲基硅氧烷復合膜(德國SULZER公司，型號PERVAP2256)，滲透汽化操作條件為真空度700Pa，溫度66°C，流量50L/h，反應結束后產物蒸餾除去剩余甲醇并水洗干燥。(2)將步驟(I)處理后的產物與N-溴代丁二酰亞胺按重量比I : I混合，在50°C下反應，將所得產物用體積比為3 I的甲醇和正己烷的混合萃取劑進行萃取，取甲醇層蒸餾除去甲醇，即可得到α-鹵代脂肪酸甲酯。(3)在50°C條件下，向步驟(2)處理后的產物α -鹵代脂肪酸甲酯中加入濃度為30 %的雙氧水和濃度為80 %的甲酸溶液，并且邊攪拌邊加入磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑，雙氧水的加入量為α -鹵代脂肪酸甲酯重量的30%，甲酸溶液的加入量為α -鹵代脂肪酸甲酯重量的2%，磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑的加入量為α -鹵代脂肪酸甲酯重量的3%，保持50°C溫度下攪拌8小時進行環氧化反應，環氧化反應完成后，離心除去水層，用8%氫氧化鈉水溶液堿洗2次，再用水洗2次后，干燥即得成品環氧鹵代脂肪酸甲酯。所得產品環氧值為6. 3。實施例2(I)將I重量份植物油(碘值110%，酸值O. 5mgK0H/g)置于燒杯中，向其中加入甲醇I重量份，將其加熱到40°C后恒溫10分鐘，之后繼續升溫到80°C，向其中加入濃度為98%的硫酸，硫酸的加入量為植物油重量的1%，進行甲酯化反應I. 5小時，反應過程中采用滲透汽化方法將將甲醇回收至反應體系，所述的滲透汽化方法采用聚二甲基硅氧烷復合膜(德國SULZER公司，型號PERVAP2256)，滲透汽化操作條件為真空度700Pa，溫度66°C，流量50L/h，反應結束后剩余物蒸餾除去剩余甲醇并水洗干燥。(2)將步驟⑴處理后的產物與N-溴代丁二酰亞胺按摩爾比I : 2混合，在60) V下反應，將所得產物用體積比為3 I的甲醇和正己烷的混合萃取劑進行萃取，取甲醇層蒸餾除去甲醇，即可得到α-鹵代脂肪酸甲酯。(3)在50°C下，向步驟(2)處理后的產物α _鹵代脂肪酸甲酯中加入濃度為40%的雙氧水和濃度為70%的甲酸溶液，并且邊攪拌邊加入磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑，雙氧水的加入量為α-鹵代脂肪酸甲酯重量的40%，甲酸溶液的加入量為α-鹵代脂肪酸甲酯重量的I %，磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑的加入量為α -鹵代脂肪酸甲酯重量的3%，保持70°C溫度下攪拌6小時進行環氧化反應，環氧化反應完成后，離心除去水層，用8%氫氧化鈉水溶液堿洗2次，再用水洗2次后，干燥即得成品環氧鹵代脂肪酸甲酯。所得產品環氧值為 6. 6。 實施例3(I)將I重量份植物油(碘值110%，酸值O. 5mgK0H/g)置于燒杯中，向其中加入甲醇I重量份，將其加熱到50°C后恒溫10分鐘，之后繼續升溫到80°C，向其中加入濃度為98%的硫酸，硫酸的加入量為植物油重量的O. 5%，進行甲酯化反應O. 5小時，反應過程中采用滲透汽化方法將甲醇回收利用到反應體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種植物油分離與改性方法，其特征在于，具體步驟為：第一步：在植物油中加入甲醇，甲醇和植物油的重量比為1～6，加熱到30～50℃后恒溫5～15分鐘，繼續升溫到70～100℃，加入濃度為98％的硫酸，硫酸的加入量為植物油重量的0.1％～5％，進行甲酯化反應0.5～1.5小時，反應結束后，所得的產物蒸餾除去剩余甲醇后，水洗干燥；第二步：將第一步處理后的產物與N?溴代丁二酰亞胺按摩爾比1∶1～3混合，在30～70℃下反應，將所得產物用體積比為3∶1的甲醇和正己烷的混合萃取劑進行萃取，取甲醇層蒸餾除去甲醇，即可得到α?鹵代脂肪酸甲酯；第三步：在45～55℃條件下，向第二步的產物α?鹵代脂肪酸甲酯中加入濃度為25～35％的雙氧水和濃度為75～80％的甲酸溶液，并且邊攪拌邊加入磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑，雙氧水的加入量為α?鹵代脂肪酸甲酯重量的30～60％，甲酸溶液的加入量為α?鹵代脂肪酸甲酯重量的2％～4％，磷鎢雜多酸鹽相轉移催化劑的加入量為α?鹵代脂肪酸甲酯重量的3％，保持50℃～70℃溫度下攪拌4～8小時進行環氧化反應，環氧化反應完成后，離心除去水層，堿洗并水洗后，干燥即得成品環氧鹵代脂肪酸甲酯。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈健，崔哲，
申請(專利權)人：浙江嘉澳環保科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：