烷醇酰胺的制備方法及降低烷醇酰胺色澤的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及烷醇酰胺、烷醇酰胺的制備方法，以及烷醇酰胺的存儲方法和降低烷 醇酰胺色澤的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 烷醇酰胺類化合物是一類重要的非離子表面活性劑，它具有良好的起泡、穩(wěn)泡、增 稠、去污、乳化、緩蝕、抗靜電等性能。因以天然可再生油脂資源為原料，無毒、無害、生物降 解率高而被廣泛應(yīng)用于香波、浴液、洗滌劑、化妝品、潤滑劑、紡織等許多工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)原 料的不同，烷醇酰胺類非離子表面活性劑的制備方法可分為脂肪酸法、脂肪酸甲酯法和甘 油酯法。
[0003] 脂肪酸法是指用脂肪酸和乙醇胺直接反應(yīng)得到脂肪酸乙醇酰胺。盡管該方法的合 成工藝簡單，但因以脂肪酸直接進行的酰化反應(yīng)是可逆的，所以必須把反應(yīng)生成的水及時 移除出去，且該反應(yīng)所需溫度高，副產(chǎn)物較多，不易控制，產(chǎn)品色澤較深（日用化學(xué)品科學(xué)， 2009，32(04): 15~18)。因而，目前僅有部分小廠家采用該方法。
[0004] 脂肪酸甲酯法是指以脂肪酸甲酯為原料與二乙醇胺反應(yīng)得到產(chǎn)品。具有反應(yīng)溫 度低，副反應(yīng)少，酰胺轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點，但工藝流程較復(fù)雜，成本較高，副產(chǎn)物甲醇對勞動保 護、防火、防爆等生產(chǎn)條件要求高(廣州化工，2009，37(4): 34~42)，因而在實際生產(chǎn)中 受到一定限制。
[0005] 甘油酯法也可稱為油脂法是指以油脂為原料直接合成烷醇酰胺。因其具有油脂來 源廣泛、反應(yīng)過程簡單、投資少、成本低等優(yōu)點，現(xiàn)以此法合成的烷醇酰胺占據(jù)了較大的市 場份額。目前以天然動植物油為原料采用甘油酯法合成烷醇酰胺也逐漸成為研究熱點。周 富榮等(河南化工，1998,（01) : 18~19)用精煉大豆油為原料，在100~155°C的溫度下， 按η(大豆油）：η(二乙醇胺）=1:4. 5~1:5. 5的比例分步加料，分階段反應(yīng)的方式制得 高純度的大豆油烷醇酰胺；汪多仁(印染助劑，2002, 10 (01) :2~4)，用精制牛油與單乙醇 胺按等摩爾比投料，在減壓、催化劑作用下于60°C反應(yīng)8h，經(jīng)丙酮重結(jié)晶制得牛油酸烷醇 酰胺；Kolancilar(J.Am.0il.Chem.Soc·，2004，81(6):597 ~598)用月桂油為原料，以 過量的二乙醇胺作催化劑，用0. 2~2%的甲醇鈉作輔助催化劑，按n(月桂油）：η(二乙 醇胺）=1:10的投料比，在室溫條件反應(yīng)制得月桂油燒醇酰胺；Lee等[J.Am.Oil.Chem. Soc.，2007，84:945~952]用環(huán)氧棕櫚油和棕櫚仁油的混合物在反應(yīng)溫度110°C，η(二 乙醇胺）：η(油脂）=3 : 1的條件下反應(yīng)5h得到二乙醇酰胺的產(chǎn)物。浙江贊宇公司對 椰子油、棕櫚仁油、棕櫚油等的毛油直接脫色后，按毛油與乙醇胺重量比1 :〇. 2~1. 0投料， 在一定真空度下分批加料、分階段反應(yīng)1~34h得到產(chǎn)品[葛贊等，CN102153487A]。其 中椰子油烷醇酰胺(俗稱凈洗劑6501)是烷醇酰胺類非離子表面活性劑最重要的品種之一。 由于椰子油來源緊缺、主要依靠進口、成本較高，近年來研究人員一直在尋找椰子油的替代 品，如棉籽油、大豆油、菜籽油、橄欖油、棕櫚油等均被用來替代椰子油，但因脂肪酸組成與 椰子油不同，其烷醇酰胺性能與椰子油烷醇酰胺存在一定的差異，需要通過復(fù)配或分子結(jié) 構(gòu)的調(diào)控使得產(chǎn)品能夠替代或部分替代相似的椰子油烷醇酰胺產(chǎn)品。而棕櫚仁油因脂肪酸 組成與椰子油相似，被認為可替代其應(yīng)用于油脂化工領(lǐng)域中，但是目前對以棕櫚仁油為原 料采用甘油酯法合成烷醇酰胺的合成條件及工藝參數(shù)的詳細研究很少有文獻報道。
[0006] 烷醇酰胺類產(chǎn)品采用甘油酯法的合成仍存在反應(yīng)溫度較高，產(chǎn)物顏色較深的問 題。而國標(biāo)GBT15046-2011對脂肪酰二乙醇胺的產(chǎn)品分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、貯 存等都做了規(guī)定，其中優(yōu)級品色澤要求小于300(APHA)，合格品要求小于500(APHA)。為達 到指標(biāo)要求，提高產(chǎn)品品質(zhì)，加強市場競爭力，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中需經(jīng)過必要的手段處理， 才能得到符合要求的產(chǎn)品。根據(jù)相關(guān)的文獻專利報道，目前常用的提高產(chǎn)品品質(zhì)，降低產(chǎn)品 色澤的方式主要有三種。（1)對原料進行處理，如對毛油進行脫色、脫酸、脫臭處理(葛贊等， CN102153487A)，或直接使用純度較高，品質(zhì)較好的精制油；（2)控制反應(yīng)條件，如在一定 的真空度下，通氮氣保護反應(yīng)(江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報，1998，10(3): 54~56)，或在反 應(yīng)過程中加入中和劑，減壓蒸餾(楊秀全等，CN101774936A); (3)對產(chǎn)物進行處理，如可用 有機溶劑如異丙醇、水、丙酮、石油醚等對產(chǎn)物進行重結(jié)晶（日用化學(xué)工業(yè)，2002，32 (02): 26~29)，也可通過液化石油氣萃取、酸處理等方法提純(黃亞茹等，CN1680283A)，用白土 或活性炭對產(chǎn)物脫色(傅向東等，CN201574124U)，也是直接、常用的一種方法。盡管針對不 同的反應(yīng)體系，采取以上三種降低色澤的方式有一定的效果，但也存在以下缺點：（1)原料 處理使工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本增加；（2)反應(yīng)條件的控制對生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)過程要求高；（3) 產(chǎn)品后處理受到限制，增加了工藝生產(chǎn)的難度。有文獻報道陰離子表面活性劑及酰胺類化 合物在光照條件下不穩(wěn)定，可發(fā)生降解（日用化學(xué)工業(yè)，2001，5:32~36)。因此市場上所銷 售的烷醇酰胺類產(chǎn)品大多采用不透明桶包裝，且都明確說明產(chǎn)品應(yīng)置于室溫陰涼處。從事 本領(lǐng)域的人們將這一傳統(tǒng)觀念延續(xù)至今，并在產(chǎn)品生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)鹊母鱾€環(huán)節(jié)要求避免 陽光直射。
[0007] 鑒于已有的制備烷醇酰胺類產(chǎn)品的技術(shù)及降低該類化合物色澤的方法，需要開發(fā) 一種操作步驟少、設(shè)備要求低、溫度和壓力更溫和制備烷醇酰胺類產(chǎn)品的技術(shù)及降低產(chǎn)品 色澤的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的一個目的在于提供烷醇酰胺的制備方法，該方法包括下述步驟： (1) 在催化劑存在下，使油脂與烷醇胺接觸，得到粗烷醇酰胺； (2) 將粗烷醇酰胺進行光照處理，得到烷醇酰胺。
[0009] 從簡單有效且更適用于實際生產(chǎn)工藝的觀點出發(fā)，本發(fā)明的另一個目的在于提供 烷醇酰胺制備方法，包括下述步驟： (1'）在光照和催化劑存在的條件下，使油脂與烷醇胺接觸，得到烷醇酰胺。
[0010] 根據(jù)上述烷醇酰胺制備方法，其中，油脂與烷醇胺以投料摩爾比為油脂：烷醇胺= 1 :3~1 :6,優(yōu)選摩爾比為油脂：烷醇胺=1 :3~1 :4。
[0011] 根據(jù)上述烷醇酰胺制備方法，其中，催化劑選自選自堿金屬或堿土金屬的氫氧化 物、堿金屬或堿土金屬的碳酸鹽、堿金屬或堿土金屬的羧酸鹽以及堿金屬或堿土金屬的碳 原子數(shù)為1~6的烷氧基化合物中的一種或兩種以上的混合物，優(yōu)選選自氫氧化鈉、氫氧化 鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、碳酸鈉、乙酸鈉和甲酸鈉中的一種或兩種以上的混合物。
[0012] 根據(jù)上述烷醇酰胺制備方法，其中，所述油脂選自植物油或動物油，優(yōu)選地所述植 物油選自椰子油、大豆油、棕櫚油、棉籽油、菜籽油、山茶油或棕櫚仁油的至少一種。
[0013] 本發(fā)明另外一個目的是提供降低烷醇酰胺色澤的方法，該方法包括將烷醇酰胺進 行光照處理的步驟。
[0014] 通過上述烷醇酰胺制備方法制備或降低烷醇酰胺色澤的方法得到的烷醇酰胺。
[0015] 本發(fā)明另外一個目的是提供烷醇酰胺的存儲方法，該方法包括將烷醇酰胺進行光 照處理的步驟。
[0016] 根據(jù)上述降低烷醇酰胺色澤的方法或根據(jù)上述烷醇酰胺的存儲方法，其中，所述 烷醇酰胺為植物油烷醇酰胺或動物油烷醇酰胺，所述植物油烷醇酰胺優(yōu)選為選自椰子油烷 醇酰胺、大豆油烷醇酰胺、棕櫚油烷醇酰胺、棉籽油烷醇酰胺、菜籽油烷醇酰胺、山茶油烷醇 酰胺和棕櫚仁油烷醇酰胺中的至少一種。
[0017] 根據(jù)上述的方法，其特征在于，所述光照為使用可見光、太陽光和/或紫外光進行 光照。
[0018] 發(fā)明效果 本發(fā)明提供的烷醇酰胺的制備方法工藝過程簡單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于油 脂化工領(lǐng)域，該制備方法的優(yōu)點有，在常壓、低溫度、無氮氣保護下進行，降低對生產(chǎn)設(shè)備的 要求；工藝簡單、原料及產(chǎn)品損失較低、成本較低；能夠控制產(chǎn)品色澤，可滿足對色澤指標(biāo) 的各種要求。
[0019] 本發(fā)明提供的降低烷醇酰胺類產(chǎn)品色澤的方法及新的烷醇酰胺類產(chǎn)品存儲方法。 具有如下優(yōu)點：通過光照可大幅度降低色澤，而對其他指標(biāo)無不利影響；產(chǎn)品純度高、品質(zhì) 好；產(chǎn)品可直接存儲在透光材質(zhì)容器中。
【具體實施方式】
[0020] 烷醇酰胺以及烷醇酰胺的制備方法 本發(fā)明一個實施方式的烷醇酰胺的制備方法，包括下述步驟：（1)在催化劑存在下，使 油脂與烷醇胺接觸，得到粗烷醇酰胺；（2)將粗烷醇酰胺進行光照處理，得到烷醇酰胺。
[0021] 本發(fā)明另一個實施方式烷醇酰胺制備方法，包括下述步驟：（Γ)在光照和催化劑 存在的條件下，使油脂與烷醇胺接觸。優(yōu)選地，將步驟（1'）所得的烷醇酰胺進一步進行光 照。所述進一步的光照的條件可以與步驟（1'）中所述的光照條件相同也可以不