固体超强酸催化合成月桂酸单甘酯的研究

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1、粮油食品粮油食品科技第20卷2012年第4期固体超强酸催化合成月桂酸单甘酯的研究游利琴，王宏雁(河南工业大学化学化工学院，河南郑州450001)摘要:以固体超强酸Nafion－H为催化剂，研究无溶剂条件下月桂酸和甘油直接酯化合成月桂酸单甘酯。考察了影响合成月桂酸单甘酯的因素，实验结果表明反应最适宜工艺条件为:月桂酸/甘油物质的量比为1∶2．5，反应温度为190℃，反应时间为2h，催化剂为月桂酸和甘油总质量的1．5%，月桂酸单甘酯含量达到64．1%。催化剂无须任何处理即可重复使用，有好的工业应用前

2、景。关键词:Nafion－H;合成;月桂酸单甘酯中图分类号:TS202．3文献标识码:A文章编号:1007－7561(2012)04－0054－03StudyoncatalyticsynthesisofglycerolmonolauratebysolidsuperacidYOULi－qin，WANGHong－yan(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HenanUniversityofTechnology，ZhengzhouHenan450001)A

3、bstract:GlycerolmonolauratewascompoundedintheabsenceofsolventunderthereactionoflauricacidandglycerolwithNafion－Hascatalyst．Thefactorswhichaffectedthereactionwasstudied．Theresultshowedthattheoptimumtechnicalconditionwasthemolarratio(acid:glycerol)1∶2．

4、5，thetem-perature190℃for2h，themassratioofcatalysttolauricacidandglycerol1．5%，inthiscaseglycerolmonolauratewas64．1%．Thecatalystcouldbereuseddispensewithanytreatment，whichwasgoodforindustrialapplications．Keywords:solidsuperacid;synthesis;glycerolmonola

5、urate月桂酸单甘酯又称十二酸单甘酯，无毒，无腐等催化直接酯化反应来合成，但副反应复杂，设备腐［1］蚀，且对粮食细菌、霉菌等都有很好的抑菌作用，是蚀严重，后处理困难，而且会产生大量的废液，造一种具有两亲分子结构的非离子型表面活性剂。单成环境污染，催化剂也不能重复利用，不适于大规模甘酯含量在90%以上的月桂酸单甘酯杀菌广谱且工业化。位点专一性脂肪酶等直接合成单月桂酸甘防腐抗菌效果受pH值的限制很小，而且还有令人油酯［2］虽然工艺简单，反应条件温和，但是催化效愉快的酯的香味，是被国际公认的安全、高

6、效、广谱果好的脂肪酶价格昂贵，实现工业生产效果不好。且性能优异的防腐剂和乳化剂。月桂酸单甘酯目前如果找到合适的固体酸催化剂来取代传统路易已被广泛的应用于食品、医药、日化用品等行业，是酸，可以克服以上缺点，这也是绿色化学的一个重国内外用量最大的食品添加剂之一。月桂酸单甘酯要研究课题。而具有全氟代烷基磺酸结构的固体传统的合成方法是脂肪酸和甘油通过硫酸、苯磺酸超强酸Nafion－H，因分子中氟原子的强烈吸电子收稿日期:2012－01－05［3］，有较高的催化活性和稳定性，是性而酸性很强基金项目:河南工

7、业大学校基金资助项目(09XGG001)作者简介:游利琴(1975－)，女，河南新安县人，讲师，硕士．一种比较理想可替代均相催化剂的酸性催化剂，瑓瑤粮油食品科技第20卷2012年第4期粮油食品且反应后分离回收方便，但月桂酸和甘油直接酯不褪。根据氢氧化钾溶液的消耗量算出月桂酸含化反应的应用未见相关详细报道。本文以Nafion量。［6］－H为催化剂合成月桂酸单甘油酯，考察了反应(2)月桂酸单甘酯纯度测定温度、甘油与月桂酸物质的量比以及Nafion－H催采用中华人民共和国国家标准GB15612—化剂

8、的用量等对合成月桂酸单甘油酯产率的影1995即蒸馏单硬脂酸甘油酯测定方法。响。还研究了Nafion－H催化剂重复利用的活性2结果与讨论情况。2．1反应时间对单甘酯含量的影响1材料与方法当定量加入月桂酸0．10moL，甘油物质的量为1．1试剂与仪器0．25moL，催化剂用量为月桂酸和甘油总质量的月桂酸:分析纯，国药集团化学试剂有限公司;3%，分子筛用量为醇酸总质量的5%，反应温度固甘油、冰乙酸、高碘酸、高氯、氯仿等均为分析纯试定为190℃下加热反应回流，考察不同反应时间对［4］剂。固体超强酸Naf