BE397654A - - Google Patents

Description

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  " PROCEDE DE FABRICATION DE GLYCERIDES GRAS CONTENANT
DAVANTAGE DE GLYCERINE COMBINEE QUE LES GLYCERIDES
ORDINAIRES   "   
La présente invention concerne la fabrication d'esters gras contenant de l'alcool polyvalent, combiné, en quantité suffisante pour qu'une proportion importante des groupes alcooliques hydroxyles ne soient pas estérifiés. 



  Elle est spécialement destinée à la conversion d'esters gras de triglycéride (qui constituent la majeure partie de la plupart des graisses naturelles) en monoglycéride et diglycéride et est également applicable à la réaction d'autres alcools polyvalents avec des esters gras, y compris ceux qui contiennent des alcools autres que la glycérine en combinaison avec des acides gras, comme l'huile de baleine et le spermaceti.

   Les équations suivantes illustrent la réaction impliquée dans le procédé de l'invention : 
 EMI1.1 
 C3H5(0-CO-C Ey )3 , C2H4(OH) Graisse de Triglycéride Glycol éthylique 
 EMI1.2 
 C3E5(OH)(o'-Co-cxRY)2* 94(OH)(o--Co-cxày) C H (OH)(O-CO-C H) . c2 (oH)(o-ca-cxHy) Ester gras de diglycéride Mono-ester de glycol   C16H33-O-CO-C15H31 + C3H5(OH)3 Cetylpalmitate Glycérine   

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 EMI2.1 
 c 16 H, 33 Oi que + C H (OH) (0-CO-C H ) Alcool cetylique Monopalmitine 
On peut accélérer des réactions de ce type en faisant usage, dans le mélange de réaction, d'une petite quantité d'un sel métallique d'un acide carboxylique , tel que le savon ordinaire , ou d'un alcoolate , tel que .le glycéroxyde de sodium , ou de diverses matières alcalines ou potentiellement alcalines , comme le carbonate (Le sodium ou l'hydrate de potassium ,

   qui sont capables de réagir avec des esters gras pour former du savon. 



   La présente invention a pour objet d'offrir un procédé perfectionné pour effectuer la réaction entre alcools polyvalents et esters gras , spécialement à des températures voisines de   150 C,   et plus basses , en présence de catalyseurs alcalins . Toutefois, la demanderesse ne revendique pas l'usage d'un catalyseur alcalin, en lui-même. 



   La demanderesse a trouvé que l'efficacité de catalyseurs alcalins pour accélérer la combinaison d'alcools polyvalents avec des esters gras est grandement accrue si on met le procédé en pratique de manière à distiller de l'eau du système réagissant , c'est-à-dire à enlever l'eau à l'état de vapeurs au cours de la réaction.   A   part l'eau présente à l'origine dans la glycérine, ou dans n'importe lequel des autres réactifs dont on peut faire usage , la demanderesse a trouvé que, au cours de la réaction d'alcools polyvalents avec des esters gras en présence de savon ou d'un autre catalyseur alcalin , il se forme de l'eau, en quantité faible mais appréciable , comme résultat de réactionsindirectes qu'on ne connait pas complètement. 



  Elle a trouvé en outre que cette eau a une influence retar- 

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 datrice sur la réaction catalysée et , à une température d'environ 1500 C, ou plus basse , risque d'arrêter la réaction bien avant qu'elle soit terminée . 



   L'invention consiste , ainsi, à effectuer la réaction d'alcools polyvalents avec des esters gras en présence d'un catalyseur alcalin , en prenant des mesures convenables pour distiller de l'eau du mélangeur réagissant. 



   Une façon de faire spécifique consiste à faire passer un gaz à travers le mélange réagissant. Ce gaz sert de moyen d'agitation et "balaye" également du système l'humidité qui se forme continuellement pendant la réaction. 



  On ne doit pas permettre au gaz sortant de se refroidir à un point qui rendrait possible un reflux d'eau dans le mélange en réaction. 



   Si l'on fait usage d'une agitation mécanique, on peut faire passer le gaz à travers le mélange en réaction , ou sur celui-ci. A cause de la solubilité limitée des alcools polyvalents dans des esters gras, il est nécessaire d'avoir recours à quelque forme d'agitation. 



   Le gaz dont il est fait usage dans le procédé de l'invention doit être sensiblement inerte à l'égard du catalyseur alcalin et, de préférence , inerte envers tous les ingrédients se trouvant dans le mélange en réaction. 



  Ainsi, on peut faire usage d'air ; mais il est préférable d'employer de l'azote ou de l'hydrogène. 



   On peut également mettre l'invention en pratique en accomplissant la réaction sous un vide pour effectuer une distillation d'eau du système réagissant , avec une agitation soit mécanique ou gazeuse pour effectuer la mixtion nécessaire. 

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   L'invention est particulièrement précieuse parce qu'elle rend pratique la combinaison contrôlée de glycérine avec des graisses à des températures modérées, par exemple, 90 C à 150 C . Elle est utile, d'une façon générale, pour augmenter la vitesse de cette réaction et de réactions similaires tant dans cette gamme de températures basses qu'à des températures plus élevées et spécialement jusqu'à 175  C . A des températures encore plus élevées , on réalise un avantage moindre , tant parce que le contrôle d'une distillation de l'alcool polyvalent avec l'eau devient de plus en plus difficile que parce que , à ces températures plus élevées , la réaction tend à se produire très uniformément , même sans précautions spéciales pour balayer l'humidité. 



   Pour faire des produits tels qu'un monoglycéride, contenant un maximum d'alcool polyvalent combiné , la demanderesse fait usage, comme catalyseur , de préférence de 1% à 5% de savon de sodium , basé sur l'ester gras total , ou d'une quantité équivalente d'alcali caustique ; mais des quantités plus fortes du catalyseur donnent une réaction même plus rapide et on peut réaliser quelque avantage par l'usage de même moins de 1   %   de savon ou d'alcali équivalent. Lorsque l'alcool polyvalent à combiner avec l'ester gras est moindre que le maximum , on peut diminuer à peu près dans la même proportion la quantité de catalyseur dont on fait usage. 



   Exemple 1 : On fit passer de l'azote , pendant, deux heures, à travers un mélange de 30 parties d'huile de noix de coco , 13 parties de glycérine chimiquement pure et 0,6 partie de savon en paillettes , sec , du commerce, chauffé à 175  C. Après qu'on eût laissé reposer et enlevé la glycérine en excès , la couche grasse supérieure avait un indice de saponification de 186,5 (non corrigée pour 

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 glycérine et savon dissous) indiquant une conversion appro-      ximativement complète en monoglycéride. 



   Exemple 2 : On agita mécaniquement , à 150  C ,      169 parties d'huile de graine de coton complètement hydrogé- née , 13,6 parties de glycol éthylique et 1,7 partie; de savon en paillettes , sec, du commerce , et l'on fit passer régulièrement de l'azote sur le dessus du mélange. Après deux heures, l'indice de saponification de la graisse était tombé à 182 ce qui indiquait une réaction approximativement complète avec la quantité de glycol employée. 



   Exemple 3 : On agita mécaniquement , à 175  C, 100 parties d'huile de graine de coton, 72 parties de glycérine chimiquement pure et 5 parties d'acétate de so- dium et l'on fit passer régulièrement de l'azote sur le des- sus du mélange. On suivit le cours de la réaction en préle- vant des échantillons et en observant l'indice de saponifi- cation de la couche grasse qui se séparait de l'excès de glycérine . Il fallut un peu plus de quatre heures pour une conversion approximativement complète en monoglyoéride. 



   Exemple 4: On agita mécaniquement , à 1500 C , dans un récipient à vide où l'on maintint la pression à en-   viron   38 mm de mercure , 100 parties d'huile de graine de coton complètement hydrogénée , 22,4 parties de glycérine pure et 5 parties de savon en paillettes , sec, du commerce. 



  Le temps exigé pour une réaction complète, jugée par un aspect homogène du mélange en réaction , fut de soixante-sept minutes. 



   Dans les exemples 1,2 et 4 on peut , avec à peu près le même résultat que celui indiqué , faire usage ,comme catalyseur, d'éthylate ou autre alcoolate de sodium ou de potassium , ou d'alcali caustique, en quantité équivalente au savon employé. On peut également obtenir une réaction effi- cace, bien qu'un peu plus lente, en faisant usage de quan- tités équivalentes de sels alcalins comme le carbonate, ou. 

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 le bicarbonate, de sodium. 



   On peut faire varier dans de larges limites la quantité de glycérine chimiquement combinée avec des esters gras, dans le procédé de l'invention. En limitant, la quantité de glycérine employée, on peut obtenir, d'une graisse ordinaire , un mélange de réaction contenant principalement du triglycéride mais   où   la glycérine combinée excède légèrement celle contenue dans la graisse originelle , principalement 
 EMI6.1 
 sous la forme de diglycériae.

   Le proc6dr'' de 111 nver,ti on convient de même pour combiner avec des esters gras approximativement la pleine quantité de glycérine requise pour   former   le monoglycéride de tout l'acide gras contenu dans l'ester gras originel employé, par exemple dans le cas de graisse ordinaire d'une valeur de saponification d'environ 195, un maximum d'environ 21 parties de glycérine pure par 100 parties de graisse originelle. Entre ces deux extrêmes , on peut obtenir des mélanges de réaction comprenant du triglycéride, du diglycéride et du monoglycéride en   proportion   variable et où la glycérine combinée excédera à tout degré désiré celle présente dans des triglycérides ordinaires. 



   On peut , d'une manière similaire, faire varier , de traces jusqu'à un maximum d'approximativement une molécule d'alcool polyvalent par molécule d'acide gras total présent dans le mélange de réaction, la proportion d'alcool polyvalent, autre que de la glycérine, à combiner avec des esters gras dans le procédé de l'invention. 



   Entre autres usages, les produits de réaction du procédé de l'invention peuvent servir d'agents émulsionnants lorsqu'on les ajoute à des mélanges d'eau avec des huiles grasses ou minérales, par exemple, pour la production 

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 de cosmétiques.

Claims (1)

1. RESUME Un procédé de fabrication de glycérides gras contenant plus de glycérine combinée qu'il n'en faut pour la formation de triglycéride, procédé consistant essentielle- ment à combiner chimiquement un alcool polyvalent avec un ester gras, du type de ceux qu'on trouve dans les graisses, les huiles grasses et les cires , en les agitant ensemble en présence d'un composé catalytiquement actif choisi dans le groupe des alcoolates et savons, et à enlever concurremment de la valeur d'eau du mélange en réaction , ce procédé pouvant d'ailleurs être caractérisé , en outre, par un ou plusieurs des points suivants considérés individuellement ou en toute combinaison : a) on enlève l'eau du mélange en réaction par un courant de gaz ; b) on opère sous un vide ; c) le catalyseur consiste en savon formé par saponification partielle de l'ester gras ;

   d) on combine chimiquement de la glycérine avec des esters du type en question , en opérant à une température comprise entre 90 et 175 C ; é)on agite la glycérine et les esters gras ensemble avec une quantité d'hydrate de sodium suffisante pour saponifier 1 % à 5 % de ces esters gras ; f) le gaz employé pour enlever l'eau est inerte à l'égard du mélange de réaction ; g) on distille du mélange de réaction l'eau formée dedans par des réactions indirectes.