[发明专利]制备多羟基多酯的连续酯基转移方法

说明书

                        技术领域

这是一种通过酯基转移反应来制备多羟基多酯的方法。这种酯基转移多酯生成反应可以与一种采用由酯基转移反应所生成的气态醇作为低级烷基醇源的脂肪酸的低级烷基(比如甲基)酯的制备方法配合。

                        技术背景

一些多羟基脂肪酸多酯已经被建议用来作为甘油三酯和食物油的低或降低热值替代物。比如，至少含四个脂肪酸酯基团的其中每个脂肪酸含8～22个碳原子的不能吸收、不能消化的糖脂肪酸酯或糖醇脂肪酸酯在低热值食品组合剂中已经被用作部分或全部脂肪的替代物(见1971年8月17日公告的Mattson和Volpenhein的U.S.P.3,600186)。同样地，已经开发出一些中度熔点的多羟基多酯，它们在减少口腔中蜡质的同时提供消极的油减少控制(依次见1987年9月9日和8月26日授权的Bernhardt的E.P.申请号236,288和233,856)。也已经建议将全液体多羟基多酯与全固体多羟基多酯硬浆(优选是用C₁～C₂₂的饱和脂肪酸酯化的(比如八硬脂酸蔗糖酯))来共混。液体多羟基多酯和不能消化的固体脂肪的其它共混物也是已知的(比如，见1995年Elsen等的U.S.P.5,422,131及1977年1月25日授权的Jandacek的U.S.P.4,005.195和Jandacek/Mattson的U.S.P.4,005,196)。

以往技术中已经公开了许多种不同的制备这些高度酯化的多羟基脂肪酸多酯(尤其蔗糖多酯)的方法。一种这种类型的方法涉及一种多羟基化物(比如蔗糖)与易脱去醇的脂肪酸酯(比如脂肪酸甲酯)的无溶剂两步酯基转移。在第一步中，将一种蔗糖、甲酯、碱金属脂肪酸皂和碱性的酯化催化剂的混合物加热形成一种熔融体。甲酯的用量为至使熔融体主要形成蔗糖的部分酯化的脂肪酸酯，比如蔗糖一，二和/或三酯。在第二步中，将过量的甲酯进入这种熔融体中然后加热以便将部分酯化的蔗糖酯转化成更高程度酯化的蔗糖多酯，比如蔗糖六，七，尤其八酯(比如，见1976年6月15日授权的Rizzi等的U.S.P.3,963,699；1985年5月14日授权的Volpenhein的U.S.P.4,517,360和1985年5月21日授权的Volpenhein的U.S.P.4,518,772，这些专利公开了无溶剂的制备高度酯基化的多羟基脂肪酸多酯，尤其高度酯化的蔗糖多酯的两步酯基转移方法)。

在一些制备高度酯化的多羟基脂肪酸多酯的方法中，所有的脂肪酸甲酯是在反应开始时加入多羟基化物(比如蔗糖)中，比如一步加成法(比如见1986年9月9日授权的Yamamoto等的U.S.P.4,611,055)。与两步法一样，首先形成蔗糖的部分酯化的脂肪酸酯，然后转化成更高程度酯化的蔗糖多酯。因此，这些一步和两步法一起称为两“阶段”酯基转移，其中的“第一阶段”涉及部分酯化的酯的形成，“第二阶段”涉及将部分酯化的酯转化成更高程度酯化的多酯。

另外，高度酯化的多羟基多酯可通过基于溶剂的两步法来制备(比如见Masaoka等的授权的U.S.P.4,954,621)，或基于溶剂的或无溶剂的一阶段方法(比如见1990年11月6日授权的Van der Plank的U.S.P.4,968,791；1992年1月7日授权的Meszaros Grechke等的U.S.P.5,079,355；或1991年12月10日授权的Ver der Plank等的U.S.P.5,071,975)。

用来制备多羟基多酯的甲酯可以在碱性催化剂的存在下由甘油三酯的油和脂肪与甲醇的酯基转移来制备。酯基转移反应后，将由在酯基转移反应中形成的甘油，由催化剂形成的皂，催化剂，一些甲酯和甲醇所组成的粗甘油层从脂肪酸甲酯层中分离。然后用一种合适的回收方法，比如蒸馏，将甲酯层提纯。这种类型的方法已经在U.S.P.2,383,596,2,383,579,2,383,580,2,383,596,2,383,599,2,383,601,2,383,602,2,383,614,2,383,632和2,383,633以及E.P.0 164 643中公开过。在回收前但必须是将脂肪酸甲酯层从甘油层中分离后，可选择性地使用一种附加的酯化步骤以便生产高产率的高纯度的脂肪酸甲酯(见E.P.391 485)。