CH236993A - Verfahren zur Veresterung von Fettsäuren mit niedrigmolekularen einwertigen Alkoholen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Veresterung        -von    Fettsäuren mit     niedrigmolekularen    einwertigen  Alkoholen.    Zur Herstellung der Ester von Fettsäuren  mit     niedrigmolekularen    einwertigen Alkoholen  kann man entweder das Verfahren der     LTm-          esterung        natürlicher    Fette und Öle oder das  der     Veresterung    von Fettsäuren anwenden.  Bei diesen bekannten Verfahren verläuft die       Esterbildung    bis zu einem Gleichgewichtszu  stand.

   Bei der     Veresterung    von Fettsäuren  mit     Alkoholen    wirkt das entstandene Reak  tionswasser hemmend, da es sich in dem Alko  hol auflöst und diesen verdünnt. Zur Beschleu  nigung der     Esterbildung    aus Fettsäuren und  Alkoholen verwendet man verschiedene Kata  lysatoren, deren bekannteste konzentrierte  Schwefelsäure und     Salzsäure    sind. Der Ver  wendung von Schwefelsäure steht als Nach  teil ihre verkohlende und auch sonst sehr  energische Wirkung auf viele organische Ver  bindungen im Wege; besonders bei empfind  lichen Verbindungen und bei höheren Tem  peraturen kann die Schwefelsäure Anlass zu  Nebenreaktionen geben.

   Weniger aggressiv    wirkende Katalysatoren sind technische     Sul-          fonsäuren    mit fettspaltender Wirkung. Diese  Verbindungen werden durch     Sulfurieren    von Mi  schungen aromatischer und     hydroaromatischer          Kohlenwasserstoffe    oder auch durch     Sulfurie-          rung    von     Alineralölen        gewonnen.     



  Es handelt sich bei diesen     Sulfonsäuren     um chemisch nicht wohldefinierte Produkte;  sie sind meist nicht vollständig in Wasser       bezw.    in den Fettsäuren     löslich    und enthal  ten auch     alkaliunlösliche    Anteile. Diese     Be-          gleitstoffe    können nach beendeter Reaktion  aus dem     Fettsäureester    weder durch blosses  Auswaschen, noch durch eine     Alkalibehand-          lung    oder     Wasserdampfdestillation    restlos ent  fernt werden.  



  Um die katalytische Wirkung dieser     Sul-          fonsäuren    zu erhöhen, ist es ferner auch be  kannt, dass man Gemische von zu veresternder       Carbonsäure    und     Alkohol    auf höher erhitzte       Sulfonsäuren    einwirken lässt.

   Dabei werden  aber     beträchtliche    Mengen an     Sulfonsäure,         etwa. die gleichen     Gewichtsteile    wie     C'arbon-          säure,    verwendet.     Bei    allen diesen     Veresterungs-          verfahren    muss möglichst hochprozentiger Alko  hol angewendet werden.  



  Es wurde nun gefunden,     daf,,    man Ester  von Fettsäuren, die aus natürlichen Ölen und  Fetten stammen, oder auf     synthetischemWege,     z.     B.    durch Oxydation von     Kohlenwasserstoffen,     hergestellt sein können, mit     niedrigmolekularen     einwertigen Alkoholen in guter Ausbeute und  grosser Reinheit auf einfache Weise     herstellen     kann, wenn man als     Iiat:ily    Bator     Camplier-          sulfonsäure    verwendet.

   Eine für diese Zwecke  besonders geeignete     Camphersulfonsäure    er  hält man in bekannter Weise durch Sulfonieren  von     Campher    mit Schwefelsäure bei Gegen  wart von     Essigsäureaiihydrid.    Diese     Cainplier-          sulfonsäure        lä.fat    sieh bequem in völlig reinem  Zustande herstellen und ist in     jI'asseisehr     leicht löslich, so     da.f:,    sie durch einfaches  Waschen mit Wasser     aus    dem Reaktionsge  misch restlos entfernt werden kann.

   Sie löst  sich auch in den Mengen, die bei der     Ver-          esterung    verwendet werden, in Fettsäuren  vollständig auf.  



  Die     Veresterung    kann in der üblichen Weise  durch Kochen des Gemisches von Fettsäure  und Alkohol unter     Rllckfluss    mit einem klei  nen Zusatz an     C'ampliei,sulfonsäui@e    als Kata  lysator     duchgeführt    werden. Aus dem Reak  tionsgemisch     lässt    sich der Ester durch Ab  destillieren des Alkohols und Auswaschen der       Camphersulfonsäure    mit     Wasser    isolieren.  



  Eine praktisch vollkommene     Veresterung     unter     Verwendung    von ganz geringen Mengen       Camphersulfonsäure    erreicht     man,    wenn     inan     durch die auf über den     Siedepunkt    des Alko  hols erhitzte Fettsäure, in der die entspre  chende Menge     Camphersulfonsäure    gelöst ist,  den Alkohol in flüssigem Zustande oder dampf  förmig langsam     hindurchleitet.    Die bei dieser       Ausführungsform    des Verfahrens benötigte       Kataly    Batormenge ist     sehr    klein, sie beträgt  durchschnittlich     0,1-0,

  5         j'o    der Menge der ver  wendeten Fettsäure. Dabei muss für gutes     31.1-          sehen    der Fettsäuren mit dein Alkohol gesorgt  werden. Dies erreicht man entweder durch Rüh  ren oder durch Verwendung einer mit Füllkör-         pern        beschickten    Apparatur.     -Man    kann auch       kontinuierlich    im     (-xegeristi-om        arbeiten,    indem  man den Alkohol und die Fettsäure, beide in  feiner Verteilung, in ein säulenförmig ausge  bildetes Reaktionsgefäss eintreten lässt.

   Der       entstandene    Ester wird aus dein     Reaktions-          gefä        ss        abgezogen.     



  Der bei     dieser    Ausführungsform des     Ver-          fahrens    nicht in     Reaktion    tretende Alkohol  destilliert sofort ab und nimmt das entstan  dene     Reaktionswasser    mit. Es ist nach dieser       Arbeitsweise    nicht nötig,     dafä    zur     Veresterung     hochprozentige Alkohole verwendet werden.

      <I>Beispiel 1:</I>    100 kg der aus     Rübül    erhaltenen Fett  säuren werden mit 60 kg     von    94,8 gewichts  prozentigem     @1tliyl:ilkohol    und 5 kg     Campher-          sulfonsä        ure    5     Stunden    unter     Rückfluss    gekocht.

    nach dein     Abdestillieren    des Alkohols und       Auswaschen    mit Wasser     wird    ein Reaktions  produkt     erhalten,    das zu 93-93      /'o    aus     Rüb-          ölfettsäui-eät113#lester    besteht.  



       Beispiel   <I>2:</I>       In    einem     grösseren    Reaktionsgefäss wer  den 150 Teile     Riiböl.fettsiiuren,    welche     0,7:i    Tei  le     Canipliei@siilfonsüiu,e    gelöst     enthalten,    unter       Rühren    auf 1:

  30" erwärmt und durch ein bis  auf den Boden des     Gefässes    reichendes Ein  trittsrohr mit verengter     Austrittsöffnug    90 Teile       @tliylalkohol    von 94,8 Gewichtsprozenten ein  laufen     gelassen.    Der überschüssige Alkohol  destilliert     finit    dem Reaktionswasser ab.

   Nach  dem     Auswaschen    mit Wasser erhält man ein  Reaktionsprodukt, das zu 98     ";''o    aus     Rüböl-          fettsiiureiitlivlester    besteht und nur etwa 2  /o       nichtveresterte    Fettsäuren     enthält.            Beispiel   <I>3:</I>    100 Teile von aus gehärtetem     TValtran     hergestellten Fettsäuren, die ein durchschnitt  liches     11olekulargewicht    von 394 besitzen,  werden     finit   <B>0,5</B> Teilen     Cainpliersulfonsäure     versetzt und erwärmt;

   bei     1.05"    wird langsam  die     äduimolekulare    Menge von     '?5,2    Teilen       Isobutylalkohol    in der in Beispiel 2 ange  führten Weise. einlaufen gelassen. Nach dem      Auswaschen der zugesetzten     Camphersulfon-          säure        enthält        das        Reaktionsprodukt        85        %        Fett-          säureisobutylester.     



  <I>Beispiel</I>  In der im Beispiel 2 beschriebenen Appa  ratur werden in 150 Teilen     Erdnussölfettsäuren     0,75 Teile     Camphersulfonsäure    gelöst und bei  130 0 225 Teile     Äthylalkohol    von 85 Gewichts  prozenten langsam eingetragen. Nach dem Aus  waschen der     Camphersulfonsäure    mit Wasser  wird ein Reaktionsprodukt erhalten, das zu       98        %        aus        Fettsäureäthylestern        besteht.     



  <I>Beispiel 5:</I>  Zu der im Beispiel 2 angegebenen Menge       Rübölfettsäuren    und     Camphersulfonsäure    wer  den bei 130 0 zuerst 140 Teile     Äthylalkohol     von 50 Gewichtsprozenten und anschliessend       noch        weitere        55        Teile        Äthylalkohol        von        94,8        %          eingetragen;    das erhaltene Reaktionsprodukt  besteht zu     9811/o    aus     Fettsäureäthylester.     



  <I>Beispiel 6:</I>  150 Teile aus gehärtetem Waltran herge  stellte Fettsäuren, welche 0,75 Teile     Campher-          sulfonsäure    gelöst enthalten, werden, wie in  den vorhergehenden     Beispielen    erwähnt, mit       50        Teilen        98        %igem        14lethylalkohol        bei        einer     Temperatur von 1200 behandelt. Das erhal  tene gewaschene Reaktionsprodukt besteht zu       98,8%        aus        Methylestern.     



  <I>Beispiel 7:</I>  150 Teile     Rübölfettsäure    und 0,7.5 Teile       Campher        sulfonsäure    werden in der     bes        chiebenen     Weise bei 1400 mit 85 Teilen     Isobutylalko-          hol    behandelt.

   Das erhaltene und mit Wasser  gewaschene Reaktionsprodukt besteht zu 99 0/0  aus     Isobutylestern    der     Rübölfettsäuren.       <I>Beispiel 8:</I>  In 150 Teilen synthetischer Fettsäuren  mit einem durchschnittlichen     1VIolekulargewicht     von 210, die durch Oxydation aus Kohlen  wasserstoffen hergestellt sind, werden 0,75  Teile     Camphersulfonsäure    gelöst und in der  in Beispiel 2 beschriebenen Weise langsam       bei        1100        mit        120        Teilen        94,

  8%igem        Äthyl-          alkohol    versetzt und das erhaltene Reaktions  produkt mit Wasser gewaschen.  



  Die in den Beispielen angegebenen Alko  holmengen und Temperaturen können natür  lich variiert werden.

Claims (1)

1. PATENTAITSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Estern aus Fettsäuren und niedrigmolekularen einwerti gen Alkoholen unter Verwendung hydroaro- matischer Sulfonsäuren als Veresterungsbe- schleuniger, dadurch gekennzeichnet, dass man Camphersulfonsäire als Reaktionsbeschleuni ger anwendet. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Veresterung bei Tem peraturen ausgeführt wird, die über dem Siede punkt des verwendeten Alkohols, aber unter halb des Siedepunktes des herzustellenden Esters liegen. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Veresterung mit verdünnten Alko holen durchführt. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Veresterung zum Teil mit verdünn ten Alkoholen und zum Teil mit hochprozen tigen Alkoholen durchführt.