Способ очистки сложных эфиров сахарозы

(23) Приоритет - (З 2) 13.02.7618.04.75 Государствеиный комитет СССР по делам нзобретеиий и открытийДата опубликования описания 231280 Иностранец Кеннет Джеймс(72) Автор изобретения Иностранная фирма фТейт энд Лайл Лимитед"(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 ный продукт полученный по этому способу, срдержит моноэфир и диэфир сахаровы и жирной кислоты,непрореагировавшие триглицериды,моно- и диглицерйды жирной кислоты и жирнокислот О ные мыла. Продукты этого типа обладают замечательными поверхностно-актив" ными 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 содержащих 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 разложеия под действием соли металла, образующаяся смесь распределяется между двумя растворителями Г 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 моно- и 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,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 эфиры 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 спиртового13 раствора соли металла, наиболее пред" почтительным вариантом является предварительная экстракция исходных сложных эфиров сахарозы метилэтилкетоном, зтилацетатом или 1,2-дихлорэта ном, или дополнительная обработка твердого продукта, полученного после обработки исходного сырья раствором соли металла, метилэтилкетоном, этилацетатом или 1,2-дихлорэтаном. 25П р и м е р 1. 50,79 кг твердого жира и 6,0 кг поверхностно-активного вещества (неочищенного)полученного ранее в подобной реакции, смешивают в 200 литровом реакторе при использовании четырехякорных мешалок типа Сильверсон (51 чегвоп), обеспечивающих интенсивное перемешивание при скорости вращения 3000 об/мин, при пропускании водяного пара через наружную рубашку, которой снабжен реактор. По достижении температурыо образующейся суспензии 125 С добавляют 21,59 кг сахарозы (кристаллический сахар средней величины кристалла) и 6,35 кг безводного карбоната калия, 40 и перемешивание продолжают. Реакционная смесь начинает загустевать приблизительно через 1,5 ч и черезприблизительно 5 ч начинается циркуляция через рубашку, расположенную вок руг реактора, охлаждающей воды сцелью поддержания температуры смеси при 125 фС. Перемешивание прекращают через 12 ч и смеси дают возможность охладиться и затвердеть, получая при близительно 83 кг воскообразного поверхностно-активного вещества. Это вещество, содержит вес.: 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 этого 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 2 х 3 л этилацетата. Смеси дают возможность отстояться и экстракт селективной сольвентной очистки отделяетсяЭтот экстракт может быть упарен с получением воскообразного остатка (приблизительно 180 г), содержащего моно-, ди- и триглицериды, которые, если это необходимо, могут быть очищены дополнительно.Остаток (приблизительно 500 г), полученный в результате экстракции этилацетатом, смешивают с 2 х 2 литрами изопропилового спирта и смесь отфильтровывается (отсасывание, спекшееся стекло), а Фильтрат выпаривают досуха с выходом коричневого мягкого воскообразного вещества (130 г) содержащего вес.%: 80 моноэфир и диэфир сахарозы наряду с приблизительно 10 сахарозы 2,3 моноглицерида и 6,7 мыла.П р и м е р 2. 200 г неочищенного продукта реакции, полученного по примеру 1, превращают в чешуйки и добавляют к раствору хлористого кальция (32 г) 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 г 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. Газо- жидкостной хроматографический анализ полученного остатка, вес .%: 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 неочищенного 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,3: моноглицериды 24,56, диглицериды 16,31, триглииериды 14,32, монозфиры сахарозы 37,32, дизфиры сахарозы 14,34, сахароза 2,65.П р и м е р 4. 200 г неочищенного продукта реакции, полученного по примеру 1, добавя-ют к сухому 1,2-дихлорэтану (3 л) и сус;снзию перемешивают791243 Формула изобретения ЬО ВНИИПИ Заказ 9110/73 Тираж 495 ПодписноеФилиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 в течение 3 ч и оставляют на ночь.;Твердое вещество отфильтровывают ивысушивают.Хлористый кальций (13,03 г) растворяют в иэопропиловом спирте (2,25 л).0при 40 С. Высушенное твердое вещество добавляют к теплому изопропанольному раствору и суспензию перемешивают с высокой скоростью в течение3 ч. После этого смесь отфильтровывают и фильтрат выпаривают досуха.Газо-жидкостной хроматографическийанализ высушенного остатка, вес.Ъ,.моноглицериды 14,24, врыла 10,90,моноэфиры сахарозы 49,36, диэфиры сахароэы 24,63, сахароза 1,68.П р и м е р 5. 200 г неочищенного 15трансэтерифицированного продукта,полученного по примеру 1, обрабатывают 50 г аммонийсульфатом алюминия(А 2 НН, (50 д ) 12 Н, О в 2 л воды прикомнатной температуре. После этого 20смесь 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,П р и м е р 6. Обработка проводится по примеру 2 при использовании30 г ацетата цинка 2 п(ОАс) 2 Н Овместо алюминиевой соли. Высушенноетвердое вещество (174 г) 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 использовании 200 г неочищенного продукта реакции и 32 г хлористого кальция в 1 л воды. Смесь перемешиваютв течение 30 мин при комнатной температуре и после этого нагреваютдо температуры 60-70 С для ее коагуляции.Твердые вещества суспендируют в 1 лводы, содержащей 30 г хлористогонатрия, и дополнительно коагулируютпри 60-70 С. Высушенные твердые вещества (177 г) после этого делятна две равные части.Одну половину твердых веществэкстрагируют промышленным этиловымспиртом, денатурированным метиловымспиртом (приблизительно 1,5 л) с вы(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.П р и м е р 8. Повторяется обработка по примеру 3 при использовании 15,96 г гранулированного хлористого цинка вместо хлористого кальцияСмесь перемешивают в течение приблизительно 1 ч и отфильтровывают.Фильтрат выпаривают с получением 125 г сахарозоглицеридов.П р и м е р 9. Повторяется обработка по примеру 5 при использовании 32 г 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 эфировахарозы, содержащих сложные моно-,ди- эфиры сахарозы и жирной кислоты, моно-, ди- и три-глицериды жир. -ных кислот и выла на основе жирныхкислот, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, данные сложные эфиры сахарозы обрабатывают раствором солиметалла 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 фазыв случае использования спиртовогораствора соли металла.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что исходные эфирысахарозы предварительно экстрагируют метилэтилкетоном, этилацетатомили 1,2-дихлорэтаном,3. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что твердый продукт,полученный после обработки исходногосырья 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 информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании 91295721,кл. С 2 С, опублик. 1972 г,