Способ получения моно- и диэтаноламидов жирных кислот
Владельцы патента RU 2787477:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) (RU)
Способ получения моно- и диэтаноламидов жирных кислот относится к химической промышленности, а именно к способам аминолиза жиров, включающий стадию смешивания животного жира и моно или диэтаноламина, характеризующийся тем, что добавляют борную кислоту и аминолиз ведут при температуре 180°С в течение 1,5 ч при соотношении животного жира, моно- или диэтаноламина и борной кислоты в мас.%: 65,3-72,4; 14,5-17,0; до 100. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода моно- и диэтаноламидов жирных кислот при аминолизе животных жиров и предотвращение образования натриевых солей и сложных эфиров жирных кислот за счет исключения из процесса едкого натра и защиты гидроксильных групп моно- и диэтаноламина остатком борной кислоты. 4 пр.
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам аминолиза жиров, может быть использовано при изготовлении смазок для уменьшения износа трущихся поверхностей деталей машин и механизмов различного назначения, а также в производстве моющих средств, эмульсий для металлообработки и композиций для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов.
Известен способ получения моноэтаноламидов жирных кислот (патент RU 2412157, опубл. 20.02.2011 по кл. С07С 231/02, С07С 233/20), включающий стадию нагревания этиловых эфиров полиненасыщенных жирных кислот с моноэтаноламином при температуре 55-65°С в течение 4-5 ч.
Существенным недостатком такого способа является отсутствие этиловых эфиров в природном сырье и необходимость получения этих эфиров путем переэтерификации триглицеридов, входящих в состав растительных и животных жиров. Кроме того, дополнительная сложность возникает на конечном этапе при барботировании инертным газом или создании вакуума в течение длительного времени, что является экономически невыгодным.
Известен способ получения моно- и диэтаноламидов жирных кислот (патент RU 2451666, опубл. 27.05.2012 по кл. С07С 231/02, С07С 233/17), включающий стадию нагревания триглицеридов жирных кислот с моно- или диэтаноламином в присутствии катализатора - алкоголята натрия, полученного при взаимодействии аминоспирта с едким натрием.
Существенным недостатком такого способа наличие дополнительной стадии синтеза катализатора, требующей создания вакуума при повышенной температуре, что значительно усложняет технологический процесс и увеличивает затраты при производстве этаноламидов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ (патент RU 2070878 от 27.12.1996 г. по кл. С07С 233/18, С07С 231/02), включающий стадию взаимодействия животного жира с моно-этаноламином с последующим добавлением едкого натра в качестве катализатора аминолиза.
Существенным недостатком прототипа является использование едкого натра, приводящее к образованию побочного продукта в виде натриевых солей карбоновых кислот. Также в данном процессе наряду с амидами образуются сложные эфиры в результате взаимодействия триглицеридов жирных кислот с моноэтаноламином не через амино-, а через гидроксильную группу, что также уменьшает выход целевого продукта, увеличивая тем самым его себестоимость. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода моно- и диэтаноламидов жирных кислот при аминолизе животных жиров и предотвращение образования натриевых солей и сложных эфиров жирных кислот за счет исключения из процесса едкого натра и защиты гидроксильных групп моно- и диэтаноламина остатком борной кислоты.
Такой технический результат достигается тем, что способ получения этаноламидов жирных кислот включает стадию нагревания животного жира, моно- или диэтаноламина и борной кислоты при температуре 180°С в течение 1,5 ч при соотношении животного жира, моно- или диэтаноламина и борной кислоты мас.%: 65,3-72,4; 14,5-17,0; до 100.
Проведение реакции при более низкой температуре и меньшей продолжительности или использование исходных веществ в соотношениях, отличных от предложенных, значительно снижает степень аминолиза животного жира. Повышение температуры и времени проведения процесса приводит к частичной деструкции продукта.
Пример 1. Все заявляемые компоненты при минимальном содержании животного жира и моноэтаноламина (животный жир, моноэтаноламин и борная кислота мас.%: 65,3; 14,5; 20,2).
К 98,0 г животного жира (ГОСТ 1045-73) добавляют 21,8 г моноэтаноламина (ТУ 2423-002-78722668-2010) и 30,3 г борной кислоты, после чего смесь нагревают до 180°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч. Затем полученный продукт охлаждают и анализируют. Получается 131,2 г моноэтаноламидов жирных кислот. Степень аминолиза составляет 99,1%.
Пример 2. Все заявляемые компоненты при максимальном содержании животного жира и моноэтаноламина (животный жир, моноэтаноламин и борная кислота мас.%: 72,4; 17,0; 10,6).
К 109,0 г животного жира (ГОСТ 1045-73) добавляют 25,6 г моноэтаноламина (ТУ 2423-002-78722668-2010) и 16,0 г борной кислоты, после чего смесь нагревают до 180°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч. Затем полученный продукт охлаждают и анализируют. Получается 143,3 г моноэтаноламидов жирных кислот. Степень аминолиза составляет 98,7%.
Пример 3. Все заявляемые компоненты при минимальном содержании животного жира и диэтаноламина (животный жир, диэтаноламин и борная кислота мас.%: 65,3; 14,5; 20,2).
К 98,0 г животного жира (ГОСТ 1045-73) добавляют 21,8 г диэтаноламина (ТУ 2423-003-78722668-2010) и 30,3 г борной кислоты, после чего смесь нагревают до 180°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч. Затем полученный продукт охлаждают и анализируют. Получается 135,1 г диэтаноламидов жирных кислот. Степень аминолиза составляет 98,1%.
Пример 4. Все заявляемые компоненты при максимальном содержании животного жира и диэтаноламина (животный жир, диэтаноламин и борная кислота мас.%: 72,4; 17,0; 10,6).
К 109,0 г животного жира (ГОСТ 1045-73) добавляют 25,6 г диэтаноламина (ТУ 2423-003-78722668-2010) и 16,0 г борной кислоты, после чего смесь нагревают до 180°С и выдерживают при этой температуре в течение 1,5 ч. Затем полученный продукт охлаждают и анализируют. Получается 141,7 г диэтаноламидов жирных кислот. Степень аминолиза составляет 98,1%.
Использование предлагаемого способа приводит к увеличению степени аминолиза и выхода моно- и диэтаноламидов жирных кислот, предотвращению образования побочных продуктов, таких как натриевые соли и сложные эфиры.
Способ получения моно- и диэтаноламидов жирных кислот, включающий стадию смешивания животного жира и моно или диэтаноламина, отличающийся тем, что добавляют борную кислоту и аминолиз ведут при температуре 180°С в течение 1,5 ч при соотношении животного жира, моно- или диэтаноламина и борной кислоты в мас.%: 65,3-72,4; 14,5-17,0; до 100.
