187567. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zsírsav-alkanol-amidok előállítására
1 187 567 2 kohóiban, például metanolban vagy etanolban oldjuk és előnyösen 25-30 s%-os oldatot készítünk. A kokatalizátort célszerűen ZnCl2-t vagy SnCl2-t ugyancsak oldószerben, előnyösen acetonban oldjuk. Az eljáráshoz alkalmas például a kokatalizátor 15-35 s%-os oldata. Az acetonban oldott kokatalizátort és a metanolban vagy etanolban oldott katalizátort a megadott sorrendben, egymás után az alkanol-amiimal, például dietanol-aminnal elegyítjük. Az alkanol-amin mellett másik kiindulóanyagként célszerűen természetes zsírokat, olajokat, így kókuszzsírt, repceolaját, pataolajat, napraforgóolajat, sertészsírt stb. alkalmazunk. A reakcióelegy hőmérsékletét az elegy homogénné válásáig 50-100 °C-on tartjuk. A kiindulóanyagként alkalmazott zsírsav-észtertől függően, majd azonnal lehűtjük, célszerűen szobahőmérsékletre, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 3-20 napig. Szakaszos üzemben például keverős tartályreaktorban dolgozunk. A berendezésben lévő, 50-100 °C-ra melegített zsírsavészterhez keverés közben hozzáfolyatjuk a katalizátort és a kokatalizátort tartalmazó 50-100 °C-os alkanol-amint és a reakcióelegyet addig keverjük ezen a hőfokon, amíg az homogénné válik. Ezután gyorsan lehűtjük kb. 25 °C-ra, és ezen a hőmérsékleten tartjuk 3-20 napig. A homogénné válás ideje - a hőmérséklet és a kiindulóanyagként alkalmazott zsírsavészter függvényében - 22-120 perc. Amennyiben a kiindulóanyagokhoz 20-30 s% már homogén anyagot adunk oldószerként, a homogénné válás ideje 10-40 percre csökken. Az éppen homogénné vált reakcióelegyben a konverzió 40-50 %-os, a reakcióelegy szobahőmérsékleten való tárolása során alakul ki a 90-100%-os konverzió. Folyamatos üzemre például adagolócsonkkal, túlfolyóval és ehhez csatlakozó hűtővel felszerelt keverős tartályreaktort, vagy olyan keverős csőreaktort alkalmazunk, mely adagolócsonkkal, túlfolyóval és szivattyúval működtetett visszacirkuláltató rendszerrel is el van látva, és külön-külön fűthető elemekből áll, amelyek segítségével az alsó részben a reakcióhőmérséklet, a felső részben pedig a hűtés biztosítható. A folyamatos üzemhez szolgáló reaktorban először már éppen homogénné vált, szakaszos módon előállított reakcióelegyet helyezünk el, és ebbe vezetjük folyamatosan, a meghatározott mólarányú, zsírsavésztert, katalizátort, kokatalizátort és alkanol-amint tartalmazó reakcióelegyet. A reaktorban a reakcióelegyet a kiindulóanyagoktól függően 2-16 percig tartjuk. A reaktorból homogén reakcióelegyet távolítunk el, amelyben a konverzió 40-50%-os. A reakcióelegyet gyorsan lehűtve szobahőmérsékleten tartjuk 3-20 napig, amikor is a konverzió 93-100%-ra növekszik. Mind a szakaszos, mind pedig a folyamatos üzemmódban célszerű a reakcióelegyen nitron-gázt átbuborékoltatni, egyrészt az oxidáció, a termék sötétedésének megakadályozása érdekében, másrészt pedig a nitrogéngáz magával viszi a katalizátor, illetőleg kokatalizátor oldására használt oldószerek, valamint a bevitt víz (a technikai minőségű dietanol-amin pl. 1,6 s% vizet tartalmaz) jelentős részét, így a zsírsav-hidroxi-alkil-amid kitermelés növelhető. A következőkben a találmány szerinti eljárást közelebbről a példák kapcsán szemléltetjük, anélkül azonban, hogy az eljárást kizárólag a példákra korlátoznánk. 1. példa Lombikba bemérünk 44,0 g (412 mmól) technikai, 1,6 s% víztartalmú dietanol-amint. Hozzákeverünk 0,15 g (1,1 mmól) ZnCl2-ot tartalmazó 20 s%os acetonos oldatot, majd 0,67 g (12 mmól) KOH- ot tartalmazó 30 s%-os metanolos oldatot. Az elegye! 60°C-ra melegítjük, hozzáadunk 87,1 g (133 mmól) kókuszzsírt és 60 °C-on addig keverjük N2-gáz bevezetése közben, amíg az homogénné válik (kb. 40 perc). Szobahőmérsékletre való hűtés után a végterméket 48,7% kitermeléssel kapjuk, mely 3 napi állás után 98,5%-ra növelhető. A termék összetétele: 87,7 s% kókuszzsírsav-dietanol-amid, 1,1 s% kókuszzsírsav-dietariol-amid-félészter és -dié-izter, 1.3 s% dietanol-amin, 9.3 s% glicerin, 0,6 s% szervetlen só. A reakciót az előbbiek szerint végezve, de a homogénné válás után még további 80 percig keverve az f legyet 60 °C-on, lehűlés után a végterméket 91,2% kitermeléssel kapjuk, amely 7 napi állás után is csak 93,3%-ra nő. 2. példa : Lombikba bemérünk 44,0 g (412 mmól) technikai, 1,6 s% víztartalmú dietanol-amint. Hozzákeverünk 0,19 g (1,4 mmól) ZnCl2-ot tartalmazó 25 s%os acetonos oldatot, majd 0,67 g (0,012 mmól) KOH-ot tartalmazó 30 s%-os metanolos oldatot. Az elegyet 80 °C-ra melegítve hozzáadunk 128,6 g (133 mmól) repceolajai, és N2-gázbuborékoltatás közben addig keverjük 80-85 "C-on, amíg homogénné válik. Szobahőmérsékletre való hűtés és 5 napi állás után a kitermelés 98,1%. Ugyanezt az eljárást N2-gáz bevezetés nélkül megismételve, a termék színe sötétebb és a kitermelés 5 napi állás után csak 94,7%. 3. példa : Lombikba bemérünk 44,0 g (0,412 mól) technikai, 1,6 s% víztartaimú dietanol-amint. Hozzákeverünk 0,28 g (1,5 mmól) SnCl2-ot tartalmazó 15 s%os acetonos oldatot, majd 0,67 g (12 mmól) KOH- ot tartalmazó 25 s%-os metanolos oldatot. Az elegyet 50°C-ra melegítjük, hozzáadunk 87,1 g (133 mmól) kókuszzsírt és 50 °C-on, N2-gázvezetés közben addig keverjük, amig az homogénné válik. Azonnali szobahőmérsékletre való hűtés és 4 napi tárolás után a kitermelés 99,6%-os. A reakciót az előbbiek szerint, de SnCl2 kokatalizáto " hozzáadása nélkül elvégezve a hozam : 4 nap után 91,2% 8 nap után 96,7% 12 nap után 99,1%. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
