[发明专利]官能化植物油中的过氧化物减少

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及减少植物油中残留过氧化物的方法。更具体地说，使用烃基取代的亚磷酸酯化合物优选烷基/芳基取代的亚磷酸酯化合物有效地处理具有不可接受高过氧化物水平的环氧化植物油以减少过氧化物。

背景技术

[0002]官能化植物油广泛地用于各种应用，例如涂料、油墨和农用化学品。它们也可以用有机过酸或H₂O₂通过环氧化加以官能化。这些环氧化植物油作为工业应用的廉价、可再生材料显示优异的实用性。

[0003]最常用的环氧化油是环氧化大豆油(ESO)，它是其中的双键已经转变成环氧基(环氧乙烷)基团的大豆油。这些产物用作聚(氯乙烯)(PVC)聚合物和共聚物的增塑剂。ESO还用来使乙烯树脂稳定。环氧化亚麻子油(ELO)也与双酚环氧树脂一起用来提高胺固化环氧聚合物的柔韧性。环氧化亚麻子油可以与诸如丙烯酸的材料反应而进一步官能化。丙烯酸化油用于紫外(uv)固化油墨。环氧化及其它类型的官能化植物油具有许多其它工业、非食品应用，这些应用对可能在最终产品中具有不希望影响的残留过氧化物的存在敏感。因此，对于环氧化油产品的性能的最佳一致性，将残留过氧化物水平降低到最低程度是受希望的。

[0004]过氧化氢广泛地用于植物及其它植物衍生油的商业环氧化，这归因于过氧化氢取决于反应条件能够与所述油中的不饱和物质反应而产生环氧乙烷(1，2-环氧基)化合物和/或1，2-二醇。这些反应(分别称为环氧化和羟基化)在许多方面类似，包括制备方法的相似性和例如，1，2-环氧化合物转变成相应二醇的容易性。经由过氧化合物与烯属材料的反应制备环氧化合物和二醇的可利用方法包括使用碱性过氧化氢，在无水叔醇中的过氧化氢，在光存在下的过氧化氢，和有机过酸的反应。这些合成路线都可用来制备环氧化植物油。在环氧化反应结束时，残留过氧化物和过氧化物衍生的基团可能不可避免地保留在成品环氧化植物油中。许多终端用途发现高水平的残留过氧化物可能对最终产品和制造最终产品的方法具有有害影响。除去或钝化残留过氧化物的简单方法将是希望的。

[0005]多不饱和的植物油，特别是红花油、葵花油、大豆油和玉米油尤其对过氧化氢形成敏感。植物油中的多不饱和脂肪酸，尤其是大豆油中的亚麻酸酯对氧化特别敏感。各种天然产生的油和脂肪含有从单不饱和油酸酯到多共轭油硬脂酸酯的在不饱和部分和因此可氧化性方面不同的烯属化合物的混合物。这种变质总体上归因于它们吸收或与氧反应的倾向，并且观察到的酸败主要由氧化期间形成的产物引起。这些产物通常包括不希望的过氧化物、醛、酮和酸。

[0006]多年来，醛被认识是导致油变质的化学试剂。这些产物被证明衍生自最初形成的氢过氧化物。脂肪酸酯的自氧化的主要初始产物(氢过氧化物)似乎是无嗅和无味的。然而，经由氢过氧化物的分解和进一步氧化，形成许多羰基化合物、酸及其它产物。空气中的氧气首先与不饱和脂肪酸酯在双键处或与双键相邻的部位反应而形成氢过氧化物，该氢过氧化物然后分解产生具有刺激臭味和败坏脂肪气味的醛。氧化被光和金属例如铜或铁催化并且被热加速。减少或消除氢过氧化物以阻止随后的反应发生将是希望的。存在对可以接受亚磷酸烃基酯存在的一些植物油的使用。已经发现，亚磷酸酯有效降低植物油以及环氧化植物油中过氧化物(和氢过氧化物)水平。

发明内容

[0007]本发明的优点可以通过将有效量的由以下通式表示的亚磷酸烃基酯引入到植物油或植物衍生的油，优选环氧化植物油中而获得：

其中R¹、R²、R³独立地选自键、氢、芳基和烷基烃基。R¹、R²、R³可以独立地选自C₁-C₁₀₀芳基和烷基烃基。芳基可以包括进一步被C₁-C₂₀支化或直链烷基或芳基取代的苯基或萘基。这些取代的芳基还包括芳基结构部分，其中氢已经被烷氧基、硫烷基、卤素或其它本身不会与氧反应产生不合需要的氢过氧化物化合物的取代基替代。