CH340497A - Verfahren zum teilweisen Epoxydieren von ungesättigten Fettsäureestern - Google Patents

Verfahren zum teilweisen Epoxydieren von ungesättigten Fettsäureestern

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CH340497A
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Philip Greenspan Frank
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      Verfahren        zum    teilweisen     Epoxydieren    von     ungesättigten        Fettsäureestern       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein  Verfahren zum teilweisen     Epoxydieren    von ein- und  mehrfach ungesättigte     Fettsäurereste    enthaltenden       Triglyzeriden,    wie sie in natürlichen ungesättigten  Ölen vorkommen.  



  Verfahren zum     Epoxydieren    von ungesättigten  Ölen mit Hilfe einer organischen     Persäure    sind schon  früher beschrieben worden. Bei diesen Verfahren  wird das     äthylenisch    ungesättigte Material mit einer  Menge einer organischen     Persäure    behandelt, die  ausreicht, um im wesentlichen alle im Material vor  handenen Doppelbindungen zu     epoxydieren.    Solche  vollständig     epoxydierten    Öle wurden geeignet gefun  den als Weichmacher für polymere Stoffe wie     Poly-          vinylchlorid,    und zwar entweder als solche oder in  der Form ihrer Derivate.  



  Da     unepoxydierte    Öle mit der ursprünglichen       Ungesättigtheit    sich mit den weichzumachenden  plastischen Stoffen nicht vertragen, bezweckten alle  bisherigen     Epoxydationsverfahren    eine vollständige       Epoxydation,    welche höchstens einen kleinen Rest  betrag von     Ungesättigtheit    bestehen lässt. Es zeigte  sich nun, dass unter gewissen Bedingungen Öle, wel  che nicht vollständig     epoxydiert    wurden, sich nicht  nur mit plastischen Stoffen vertragen, sondern auch  besser verarbeitet werden können als vollständig       epoxydierte    Öle.

   Solche teilweise     epoxydierten     Öle können jedoch nicht durch willkürliche Be  schränkung des Ausmasses der     Epoxydation    herge  stellt werden, sondern müssen in einem streng  kontrollierten     Epoxydationsverfahren    erzeugt wer  den.

   Sie benötigen zum Beispiel bei ihrer Her  stellung reduzierte Mengen des     Epoxydationsagens,     da offenbar eine teilweise     Epoxydation    einer gege  benen Menge eines gegebenen Öls weniger reagie  rende Stoffe braucht als eine vollständige Epoxyda-         tion.    Deshalb sind die entsprechend der vorliegenden  Erfindung hergestellten, teilweise     epoxydierten    Öle  auch billiger in der Herstellung als vollständig     epoxy-          dierte    Öle.

   Ferner haben diese neuen, teilweise       epoxydierten    Öle verschiedene nützliche Eigenschaf  ten, die bei der Herstellung von Zwischenlösungs  mitteln,     Schmiermittelzusätzen    usw. interessant sind.  



  Bei     Epoxydationsverfahren    zur Herstellung von  vollständig     epoxydierten    Ölen wird die benötigte       Persäuremenge    auf Grund des Anteils an Äthylen  doppelbindungen im Öl berechnet, so dass im allge  meinen mindestens ein     Mol        Persäure    oder Wasser  stoffsuperoxyd für jede Doppelbindung in jedem       Mol    der ungesättigten     Fettsäureketten    im Öl verwen  det wird. So ist genügend     Persäure    vorhanden, um  im wesentlichen alle vorhandenen Doppelbindungen  in die entsprechenden     Epoxygruppen    umzuwandeln.

    Solche     Epoxydationsreaktionen    können mit vorbe  reiteten organischen     Persäuren,    wie z. B.     Peressig-          säure,        Perameisensäure,        Perbuttersäure    und andern,  durchgeführt werden. Die     Persäure    kann aber auch  in     situ,    das heisst im Verlaufe der Reaktion im Reak  tionsmedium aus berechneten Mengen von Wasser  stoffperoxyd und der entsprechenden organischen  Säure gebildet werden.

   Weiter können solche     Epoxy-          dationsreaktionen,    für welche vorbereitete oder in     situ     gebildete     Persäuren    verwendet werden, in oder ohne  Anwesenheit eines Lösungsmittels im Reaktions  gemisch durchgeführt werden, wobei das Lösungs  mittel z. B. Benzol,     Hexan    oder ein anderes Lösungs  mittel sein könnte.  



  Im Gegensatz zu den     Epoxydationsverfahren,    die  eine vollständige     Epoxydation    ergeben, bezieht sich  die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren, wel  ches eine gesteuerte und bestimmte teilweise Epoxy-           dation    ergibt. Dabei erfolgt die     Epoxydation    so, dass  im wesentlichen die einfach ungesättigten Fettsäure  ketten des Öls vollständig     epoxydiert    werden, dass  aber nur eine Doppelbindung in den mehrfach un  gesättigten     Fettsäureketten        epoxydiert    wird.

   Dadurch  entstehen     bestimmte        Epoxyverbindungen,    welche ge  sättigte     Fettsäureketten,    gesättigte     Epoxyfettsäure-          ketten    und ungesättigte     Epoxyfettsäureketten    ent  halten. Das vorliegende     Epoxydationsverfahren    und  die Verfahrensprodukte sind deshalb deutlich unter  schieden von Verfahren und Produkten, bei welchen  der     Epoxydationsgrad    willkürlich beschränkt wird,  wobei sich eine zufällige     Verteilung    der     Epoxygrup-          pen    und der Doppelbindungen ergibt.

   Wenn die ge  samte Anzahl der Doppelbindungen in einem natür  lich vorkommenden Öl und ferner der ungefähre  prozentuale Fettsäuregehalt solcher Öle berücksich  tigt wird, wird es     möglich,    die     Persäuremenge    zu  berechnen, die nötig ist, um einen bestimmten Grad  der teilweisen     Epoxydation    zu erreichen.  



  Die für eine solche teilweise     Epoxydation    benö  tigte     Persäuremenge    wird natürlich vom zu behan  delnden ungesättigten Öl abhängen, da die Zusam  mensetzung solcher Öle, das heisst ihr Gehalt an  höheren Fettsäuren mit einer, zwei oder mehr       Äthylendoppelbindungen    veränderlich ist. Maisöl ent  hält z. B. im wesentlichen neben einigen gesättigten  Säuren nur ein- und zweifach ungesättigte Säuren.  Leinsamenöl hingegen enthält neben einigen gesättig  ten Säuren ein-, zwei- und dreifach     äthylenisch    un  gesättigte Fettsäuren.

   Wie oben erwähnt, muss diese  Zusammensetzung des Öls sowie die prozentualen  Anteile an ein-, zwei- oder mehrfach     äthylenisch     ungesättigten Säuren bei der Berechnung der für eine  bestimmte teilweise     Epoxydation    benötigten Per  säuremenge in Betracht gezogen werden.  



  Bei der teilweisen     Epoxydation    eines natürlich  vorkommenden Öls nach dem erfindungsgemässen  Verfahren geht die Reaktion so vor sich, dass im  wesentlichen alle Doppelbindungen in den vorhan  denen einfach ungesättigten Fettsäuren     epoxydiert     werden und also verschwinden.

       Ferner    wird von den  Doppelbindungen in den vorhandenen zwei- und  mehrfach ungesättigten Fettsäuren im wesentlichen  nur eine Doppelbindung in jeder     Fettsäurekette          epoxydiert.    Deshalb wird die richtige     Persäuremenge     in jedem Fall so berechnet, dass alle einfach un  gesättigten     Fettsäureketten    und je eine Doppelbin  dung der mehrfach ungesättigten     Fettsäureketten          epoxydiert    werden.

   Wenn die Zusammensetzung  eines bestimmten natürlichen Öls bekannt ist, kann  die richtige     Persäuremenge,    welche ausreicht, um mit  dem erwünschten Prozentsatz der Doppelbindungen  zu reagieren, berechnet werden. Der Prozentsatz der  zerstörten Doppelbindungen kann auch durch Be  rechnung der für einen bestimmten Grad der     Epoxy-          dation    zu     erwartenden        Jodzahl    ausgedrückt und kon  trolliert werden.  



  Die richtige, für eine teilweise     Epoxydation    ent  sprechend der Erfindung erforderliche Menge an         Epoxydationsmittel,    z. B.     Persäure,    wird auf einer       molaren    Basis ausgerechnet und entspricht 1 bis  1,3 Molekülen     Epoxydationsmittel    auf jede einfach  oder mehrfach ungesättigte     Fettsäurekette    im     Tri-          glyzeridmolekül.     



  Ein Beispiel für die Berechnung der benötigten       Persäuremenge    kann für den Fall der teilweisen       Epoxydation    von Leinsamenöl gegeben werden. Ein  typisches, handelsübliches Leinsamenöl enthält etwa  19     II/o    Ölsäure mit einer Doppelbindung in der Kette,       24        %        Linolsäure        mit        zwei        Doppelbindungen        in        der     Kette und 47      /o        Linolensäure    mit 3 Doppelbindun  gen in der Kette.

   Der Mittelwert der gesamten An  zahl von Doppelbindungen in einer einzelnen Fett  säurekette des     Triglyzerides    kann dann wie folgt  erhalten werden:  
EMI0002.0062     
  
    <B>19,011/9</B> <SEP> Ölsäure <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Doppelbindung
<tb>  entsprechend <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,19
<tb>  24,1 <SEP> % <SEP> Linolsäure <SEP> mit <SEP> zwei <SEP> Doppelbin  dungen <SEP> entsprechend <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,482
<tb>  47,411/o <SEP> Linolensäure <SEP> mit <SEP> drei <SEP> Doppelbin  dungen <SEP> entsprechend <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 1,<U>4</U>22
<tb>  Gesamtzahl <SEP> der <SEP> Doppelbindungen <SEP> entspricht <SEP> 2,094       Bei der gesteuerten teilweisen     Epoxydation    von  Leinsamenöl sollen alle Doppelbindungen der Öl  säureketten, eine der beiden Doppelbindungen in  jeder     Linolsäurekette    und eine der drei Doppelbin  dungen in jeder     Linolensäurekette        epoxydiert    wer  den.

   Deshalb kann die der Anzahl von zu zerstören  den Doppelbindungen entsprechende Zahl wie folgt  dargestellt werden:  
EMI0002.0067     
  
    19,0% <SEP> Ölsäure <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Doppelbindung
<tb>  entsprechend <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,190
<tb>  24,1 <SEP> % <SEP> Linolsäure <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Doppelbin  dung <SEP> entsprechend <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,241
<tb>  47,4% <SEP> Linolensäure <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Doppelbin  dung <SEP> entsprechend <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,474
<tb>  Gesamtzahl <SEP> der <SEP> zu <SEP> zerstörenden <SEP> Doppel  bindungen <SEP> entspricht <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,905       Also ist die prozentuale Anzahl der im     Lein-          samenöl    theoretisch zu zerstörenden Doppelbindun  gen gleich  
EMI0002.0070     
    Auf dieser Grundlage kann die theoretisch benötigte  Menge des     Epoxydationsmittels    berechnet werden.

    1000 g Leinsamenöl mit einer Jodzahl von 171 ent  sprechen 6,74     Mol        äthylenischer        Ungesättigtheit,    und       um        davon        43,3        %        zu        epoxydieren,        braucht        es        43,3        0/0     von 6,74     Mol    oder 2,91     Mol    eines     Epoxydations-          mittels.     



  Der Prozentsatz der zu zerstörenden Doppelbin  dungen kann in gleicher Weise für andere Öle be-      rechnet werden, wobei z. B. die folgenden Prozent  zahlen erhalten werden:  
EMI0003.0001     
  
    Maisöl <SEP> 68,01/o
<tb>  Heringsfischöl <SEP> <B>33,20/9</B>
<tb>  Färberdistelöl <SEP> <B><I>55,0110</I></B>
<tb>  Sojabohnenöl <SEP> <B>57,711/9</B>       Dieses Rechnungsbeispiel dürfte genügen, um zu  zeigen, wie die richtige     Persäuremenge    für verschie  dene natürliche Öle und für verschiedene     Persäuren          berechnet    werden muss.  



  Zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver  fahrens können als     Epoxydationsmittel    vorbereitete       Persäuren    oder in     situ    gebildete     Persäuren    in An  wesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels  verwendet werden. Es soll festgehalten werden, dass  in allen Fällen mengenmässig wesentliche Ausbeuten  des erwünschten, teilweise     epoxydierten    Öls nach  relativ kurzen Reaktionszeiten und auf sehr wirt  schaftliche Art und Weise erhalten wurden. In der  folgenden Tabelle 1 ist der     Epoxydationsgrad    in Pro  zent für die in den Beispielen verwendeten Öle angege  ben.

   Die Abweichungen zwischen einzelnen gleich  bezeichneten Ölen rühren im wesentlichen von der  Tatsache her, dass besondere Ölmuster oft eine andere  Zusammensetzung haben als solche Öle im Mittel  aufweisen. Weiter wird, wie es in organischen Reak  tionen üblich ist, ein gewisser Überschuss des     Epoxy-          dationsmittels    bei der Durchführung der Reaktion  verwendet, um die unvermeidlichen Verluste und       Versuchsfehler    zu decken.

   Im allgemeinen braucht  man zur     Epoxydierung    einer Doppelbindung 1 bis  1,3 Moleküle des     Epoxydationsmittels.     
EMI0003.0016     
  
    <I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb>  Beispiel <SEP> öl <SEP> Epoxydationsgrad
<tb>  in <SEP> Prozent
<tb>  1 <SEP> Färberdistelöl <SEP> 63,6
<tb>  2 <SEP> Färberdistelöl <SEP> 60,5
<tb>  3 <SEP> Färberdistelöl <SEP> 52,5
<tb>  4 <SEP> Färberdistelöl <SEP> 60,4
<tb>  5 <SEP> Färberdistelöl <SEP> 60,0
<tb>  6 <SEP> Maisöl <SEP> 80,8
<tb>  7 <SEP> Leinsamenöl <SEP> 46,3
<tb>  8 <SEP> Heringsfischöl <SEP> 42,5
<tb>  9 <SEP> Sojabohnenöl <SEP> 64,5
<tb>  10 <SEP> Färberdistelöl <SEP> 60,4       Bevor die besonderen Versuchsdaten und -zahlen  angegeben werden, sollen zunächst diejenigen Ver  fahrensmassnahmen beschrieben werden,

   die in allen  folgenden Versuchsbeispielen in gleicher Weise  durchgeführt wurden. Eine bestimmte Menge des zu  behandelnden Öls wurde in eine mit einem Kon  densator, einem Thermometer und einer     Rührvor-          richtung    versehene,     dreihalsige    Flasche gegeben.  Zum Öl wurde dann die richtige Menge des  Lösungsmittels hinzugefügt, wenn ein Lösungsmittel  verwendet wurde. Wenn eine vorbereitete     Persäure       verwendet wurde, wurde dann eine gewisse Menge  eines Pufferstoffes, wie z.

   B. wasserfreien     Natrium-          azetates,    hinzugefügt, welche ausreichte, um den       Mineralsäurekatalysator,    der bei der Herstellung der       Persäure    verwendet wurde und im verwendeten Pro  dukt noch vorhanden war, zu neutralisieren. Dieses  Hinzufügen geschah langsam im Verlaufe einer ge  wissen Zeit, während welcher     eine    Temperatur von  15 bis 35  C aufrechterhalten wurde. Für die Reak  tionen, bei denen die     Persäure    in     situ    gebildet wurde,  musste kein wasserfreies     Natriumazetat    verwendet  werden, und die berechnete Menge Wasserstoffper  oxyd und konzentrierte organische Säure wurde  hinzugefügt.

   Dabei wurde die Temperatur in der  Nähe der obern Grenze des genannten Temperatur  bereiches gehalten, nachdem alle Reagenzien in die  Reaktionsflasche gegeben worden waren. Bei jedem  Beispiel ist die     Zusammensetzung    des Öls im Hin  blick auf die enthaltenen Fettsäuren angegeben.  



  Nach Beendigung der Reaktion wurde das Pro  dukt mit warmem Wasser gewaschen, um die rest  liche freie Säure zu entfernen, und die Säureentfer  nung wurde nötigenfalls durch Filtrieren durch was  serfreies Natriumkarbonat hindurch unterstützt.  Schliesslich wurde das Produkt mit wasserfreiem       Magnesiumsulfat    getrocknet und dann filtriert.

    
EMI0003.0031     
  
    <I>Beispiel <SEP> 1</I>
<tb>  <I>Färberdistelöl</I>
<tb>  <I>Ölzusammensetzung:</I>
<tb>  Ölsäure <SEP> 16,41/0
<tb>  Linolsäure <SEP> 77,71/o
<tb>  Linolensäure <SEP> 0,3 <SEP> 0/0
<tb>  Gesättigte <SEP> Säuren <SEP> 6,61/o
<tb>  Jodzahl <SEP> 140       700 g     Färberdistelöl,    entsprechend 3,85     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit,    wurden in Gegenwart  von 23,1g wasserfreiem     Natriumazetat    mit 2,41     Mol          Peressigsäure        (459,

  0        g        40        %iger        Peressigsäure)        zur     Reaktion gebracht. Diese Säure wurde im Verlaufe  von 1 Stunde und 50 Minuten bei 15 bis 20  C  zugegeben, worauf die Temperatur zwischen 20 und  30  C gehalten wurde während einer totalen Reak  tionszeit von     31/"    Stunden.

   Nach dem Waschen  wurde das Produkt analysiert:  
EMI0003.0046     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,91/o
<tb>  Jodzahl <SEP> 51       <I>Beispiel 2</I>  700 g     Färberdistelöl,    entsprechend 3,85     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit    und von derselben  Zusammensetzung wie in Beispiel 1, wurden     in     Gegenwart von 23,1 g wasserfreiem     Natriumazetat     und von 700 g Benzol mit 2,41     Mol        Peressigsäure     (459,0 g 40     "/oiger        Peressigsäure)    zur Reaktion ge  bracht.

   Diese Säure wurde im Verlaufe von 1 Stunde  und 50 Minuten bei 15 bis 20  C zugegeben, worauf  die Temperatur während einer totalen Reaktionszeit  von 31/2 Stunden zwischen 20 und 30  C gehalten           wurde.    Nach dem Waschen wurde das Produkt  analysiert:  
EMI0004.0002     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,6 <SEP> <I>0/a</I>
<tb>  Jodzahl <SEP> 55,3       <I>Beispiel 3</I>  1000 g     Färberdistelöl,    entsprechend 5,5     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit    und von derselben Zu  sammensetzung wie in Beispiel 1, und 200 g Benzol  wurden in die Reaktionsflasche gegeben.

   Dann wur  den 1,67     Mol    Essigsäure (100 g     Eis-Essigsäure)     und 6,7 g 50     0/aige    Schwefelsäure     hinzugefügt.    Dann  wurden im Verlaufe von 1     1/2    Stunden 3,47     Mol          H,02        (236,0        g        50        %iges        H,02)        hinzugefügt,        wobei     die Temperatur der Mischung zwischen 40 und 54  C  gehalten wurde.

   Die Reaktion wurde während einer  totalen Reaktionszeit von 13 Stunden bei einer  Temperatur zwischen 60 und 65  C fortgesetzt.  Nach dem Waschen wurde das Produkt analysiert.  
EMI0004.0021     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,11/0
<tb>  Jodzahl <SEP> 67       <I>Beispiel 4</I>  <B>1000</B> g     Färberdistelöl,    entsprechend 5,5     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit    und von derselben Zu  sammensetzung wie in Beispiel 1, 1,67     Mol    Essig  säure (100,0g     Eis-Essigsäure)    und 14,8 g 50     0/aige     Schwefelsäure wurden in die Reaktionsflasche gege  ben.

   Dann wurden im Verlaufe einer Stunde 3,97     Mol          H202    (270,0 g 50     0/aiges        H20,)    hinzugefügt, wobei  die Temperatur zwischen 53 und 65  C gehalten  wurde. Die gesamte Reaktionszeit     betrug    9 Stunden  bei einer Temperatur von 60 bis 65  C.

   Nach dem  Waschen wurde das Produkt analysiert:  
EMI0004.0034     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,3 <SEP> 0/0
<tb>  Jodzahl <SEP> 55       <I>Beispiel 5</I>  500 g     Färberdistelöl,    entsprechend 2,75     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit    und von derselben  Zusammensetzung wie in Beispiel 1, und 21,5 g  wasserfreies     Natriumazetat    wurden in die Reaktions  flasche gegeben.

   Dann wurden 1,73     Mol        Perbutter-          säure    (430 g 42     0/uige        Perbuttersäure)    im Verlaufe  von zwei Stunden hinzugefügt, wobei die Tempera  tur zwischen 15 und 20  C gehalten wurde. Die  Reaktion wurde während weiteren zwei Stunden bei  30 bis 35  C fortgesetzt, was eine gesamte Reak  tionszeit von vier Stunden ergibt.

   Nach dem Waschen  wurde das Produkt analysiert:  
EMI0004.0045     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,40/0
<tb>  Jodzahl <SEP> 56
<tb>  <I>Beispiel <SEP> 6</I>
<tb>  <I>Maisöl</I>
<tb>  <I>Ölzusammensetzung:</I>
<tb>  Ölsäure <SEP> 46,3%
<tb>  Linolsäure <SEP> 41,7%
<tb>  Gesättigte <SEP> Säuren <SEP> 12,011/o
<tb>  Jodzahl <SEP> 119       1500 g Maisöl, entsprechend 7,03     Mol        äthyle-          nischer        Ungesättigtheit,    wurden in der Gegenwart  von 55,0 g wasserfreiem     Natriumazetat    mit 5,27     Mol          Peressigsäure        (1005,

  0        g        40        %iger        Peressigsäure)        zur     Reaktion gebracht. Dieselbe wurde im Verlaufe von  zwei Stunden und 45 Minuten bei 15 bis 20  C  zugesetzt, worauf die Temperatur während einer  gesamten Reaktionszeit von vier Stunden und 15 Mi  nuten langsam bis auf 55  C erhöht wurde.

   Nach  dem Waschen wurde das Produkt analysiert:  
EMI0004.0059     
  
    Epoxygehalt <SEP> 5,3 <SEP> 0/0
<tb>  Jodzahl <SEP> 24
<tb>  <I>Beispiel <SEP> 7</I>
<tb>  <I>Leinsamenöl</I>
<tb>  <I>ölzusamrnensetzung: <SEP> .</I>
<tb>  Ölsäure <SEP> <B>19,00/0</B>
<tb>  Linolsäure <SEP> 24,11)4
<tb>  Linolensäure <SEP> 47,4%
<tb>  Gesättigte <SEP> Säuren <SEP> <B>9,50/0</B>
<tb>  Jodzahl <SEP> 171       1000 g Leinsamenöl, entsprechend 6,74     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit,    wurden in Gegenwart  von 32,0g wasserfreiem     Natriumazetat    mit 3,34     Mol          Peressigsäure    (635,3 g 40     0higer        Peressigsäure)

      zur  Reaktion gebracht. Dieselbe wurde im Verlaufe von  einer Stunde und zehn Minuten bei einer Tempe  ratur von 17 bis 20  C zugesetzt, und darauf wurde  die Temperatur während einer gesamten Reaktions  zeit von drei Stunden und 15 Minuten zwischen 17  und 33  C gehalten. Nach dem Waschen wurde das  Produkt analysiert:

    
EMI0004.0068     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,50/0
<tb>  Jodzahl <SEP> 92
<tb>  <I>Beispiel <SEP> 8</I>
<tb>  <I>Heringsf <SEP> ischöl</I>
<tb>  <I>Ölzusammensetzung:</I>
<tb>  Hendekansäure <SEP> 15,5%
<tb>  C18 <SEP> Säuren <SEP> 30,0 <SEP> 0/a
<tb>  C2- <SEP> Säuren <SEP> <B>19,00/0</B>
<tb>  C...-Säuren <SEP> 12,09o
<tb>  Gesättigte <SEP> Säuren <SEP> 23,5 <SEP> 0/a
<tb>  Jodzahl <SEP> 174       600 g     Heringsfischöl,    entsprechend 4,12     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit,    wurden in Gegenwart  von 14,3g     wässerfreiem        Natriumazetat    mit 1,50     Mol          Peressigsäure    (285,

  0 g     400/aiger        Peressigsäure)    zur  Reaktion gebracht. Dieselbe wurde im Verlaufe von  einer Stunde und 5 Minuten bei ungefähr 20  C  hinzugefügt, worauf die Temperatur während einer  gesamten Reaktionszeit von drei Stunden und 45 Mi  nuten zwischen 24 und 32  C gehalten wurde.

   Nach  dem Waschen wurde das Produkt analysiert:  
EMI0004.0079     
  
    Epoxygehalt <SEP> 3,711/o
<tb>  Jodzahl <SEP> 100       
EMI0005.0001     
  
    <I>Beispiel <SEP> 9</I>
<tb>  <I>Sojabohnenöl</I>
<tb>  <I>Ölzusammensetzung:</I>
<tb>  Palmitoleinsäure <SEP> 0,41/o
<tb>  Ölsäure <SEP> 29,71/o
<tb>  Linolsäure <SEP> 50,41/a
<tb>  Linolensäure <SEP> <B>6,51/0</B>
<tb>  Gesättigte <SEP> Säuren <SEP> <B>13,01/o</B>
<tb>  Jodzahl <SEP> 135       600 g Sojabohnenöl, entsprechend 3,19     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit,    wurden in Gegenwart  von 18,3 g wasserfreiem     Natriumazetat    mit 1,92     Mol          Peressigsäure    (365,

  0 g     401/oiger        Peressigsäure)    zur  Reaktion gebracht. Dieselbe wurde im Verlaufe von  einer Stunde und 10 Minuten bei 20 bis 25  C zuge  setzt, worauf die Temperatur während einer gesam  ten Reaktionszeit von drei Stunden und 20 Minuten  zwischen 26 und 33  C gehalten wurde.

   Nach dem  Waschen wurde das Produkt analysiert:  
EMI0005.0010     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,611/o
<tb>  Jodzahl <SEP> 48       <I>Beispiel 10</I>       Färberdistelöl     100 g     Färberdistelöl,    entsprechend 0,550     Mol          äthylenischer        Ungesättigtheit    und von derselben Zu  sammensetzung wie in Beispiel 1, und 0,165     Mol          Ameisensäure        (8,46        g        90        %        iger        Ameisensäure)

       wurden in die     Reaktionsflasche    gegeben. Dann       wurden        0,396        Mol        H202        (27,0        g        50        %iges        H202)     im Verlaufe von fünf Minuten bei 26 C zugesetzt,  worauf die Temperatur während weiteren 22     i/2    Stun  den zwischen 26 und 35 C gehalten wurde.

   Nach  dem Waschen wurde das Produkt analysiert:  
EMI0005.0035     
  
    Epoxygehalt <SEP> 4,51/o
<tb>  Jodzahl <SEP> 58       Der Gesamtwirkungsgrad des Verfahrens der  vorliegenden Erfindung geht aus den sehr hohen  und manchmal theoretischen Ausbeuten an teilweise       epoxydiertem        Triglyzerid    hervor. Diese Ausbeuten  waren die folgenden.

    
EMI0005.0038     
  
    <U>Beisp</U>i<U>el</U> <SEP> A<U>us</U>b<U>eu</U>t<U>e</U> <SEP> in
<tb>  1 <SEP> 96
<tb>  2 <SEP> 96
<tb>  3 <SEP> 97
<tb>  4 <SEP> 88
<tb>  5 <SEP> 90
<tb>  6 <SEP> 95
<tb>  7 <SEP> 100
<tb>  8 <SEP> 88
<tb>  9 <SEP> 92
<tb>  10 <SEP> 96       Aus der obigen Beschreibung und den Beispielen  dürfte ersichtlich sein, dass die Herstellung der be-         schriebenen,    teilweise     epoxydierten    Öle nach dem  erfindungsgemässen Verfahren innerhalb von Zeiten  erhalten wurde, welche kürzer sind als die für eine  vollständige     Epoxydation    erforderlichen.

   Mit     Hilfe     des vorliegenden Verfahrens können Produkte her  gestellt werden, welche sich als Weichmacher mit  gewissen     Kunstharzfilmen    vertragen.  



  Das     Epoxydationsmittel    kann eine niedere,     ali-          phatische        Persäure,    wie z. B.     Peressigsäure,    oder es  kann Wasserstoffperoxyd zusammen mit einer niede  ren     aliphatischen    Säure in Gegenwart von 0,5 bis  5     %        Schwefelsäure        sein.        Wenn        eine        Persäure        ver-          wendet    wird, ist die Reaktionstemperatur vorzugs  weise niedrig, etwa zwischen 15 und 35  C,

   und die  Reaktionszeit ist von der Grössenordnung von 1 bis  4 Stunden. Wenn Peroxyd und eine niedere     alipha-          tische    Säure verwendet werden, ist gewöhnlich die  Reaktionstemperatur etwas höher und die Reaktions  zeit etwas länger.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum teilweisen Epoxydieren von ein- und mehrfach ungesättigte Fettsäurereste enthalten den Triglyzeriden in natürlich vorkommenden, un gesättigten Ölen, dadurch gekennzeichnet, dass die Öle mit einem Epoxydationsmittel, dessen Menge einem Verhältnis von 1 bis 1,3 Molekülen Epoxyda- tionsmittel auf jede ein- oder mehrfach ungesättigte Fettsäurekette im Triglyzeridmolekül entspricht, er wärmt werden. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Epoxydationsmittel eine niedere aliphatische Persäure verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Epoxydationsmittel Wasser stoffperoxyd zusammen mit einer niederen alipha- tischen Säure und Schwefelsäure verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Epoxydationsmittel Peressig- säure verwendet wird. 4.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Epoxydationsmittel Perameisen- säure verwendet wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass als Epoxydationsmittel Perbutter- säure verwendet wird. 6.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Färberdistelöl mit einem Epoxyda- tionsmittel erwärmt wird, wobei die Menge des Epoxydationsmittels annähernd 55 % der Menge entspricht, die zur vollständigen Epoxydation des Öls erforderlich wäre. 7.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Maisöl mit einem Epoxydations- mittel erwärmt wird, wobei die Menge des Epoxy- dationsmittels ungefähr 68,01/o der Menge entspricht, die zur vollständigen Epoxydation des Öls nötig wäre. B.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Heringsfischöl mit einem Epoxy- dationsmittel erwärmt wird, wobei die Menge des Epoxydationsmittels ungefähr 33,2 % der Menge ent spricht, die zur vollständigen Epoxydation des Öls nötig wäre. 9.
    Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Sojabohnenöl mit einem Epoxy- dationsmittel erwärmt wird, wobei die Menge des EMI0006.0011 Epoxydationsmittels <SEP> ungefäh"@57;7j /oder <SEP> Menge <tb> entspricht, <SEP> die <SEP> zur <SEP> vollstäar < iigen <SEP> kpoxydaton <SEP> des <SEP> Öls <tb> nötig <SEP> wäre. <SEP> ä 10.
    Verfahren Ach PatentansprucI,#'dadurch ge kennzeichnet, dass Leinsamenöl mit einem Epoxyda- tionsmittel erwärmt* wird; wobei die Menge des Epoxydationsmittels ungefähr 43,3<B>%</B> der Menge entspricht, die zur vollständigen Epoxydation des Öls nötig wäre.
CH340497D 1954-03-23 1955-03-23 Verfahren zum teilweisen Epoxydieren von ungesättigten Fettsäureestern CH340497A (de)

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