浅谈油脂领域中酯化反应的催化剂

化钾、 无 水碳 酸钾 。 从机理 上讲 ， 酸 性催 化剂催 化 酯化反 应 是利用甘
原料选择 以棕榈 油 、 大 豆油等 酸值较 小 的油 脂制备 生
物柴油 ， 催 化剂基 本上 都是选 择 此类催 化剂 。
油 三酯 （ 即油脂 中９ ０ ％的物质 ） 上 的羰基形 成碳正离子 ３脂肪酶催化剂 酶催 化也 是 目前研 究 的热点 之一 ， 这是 由于酶作 物， 然后再 与 甲醇或 乙醇 等短链 醇发 生一种 类似亲核
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首选利用 酸性催 化剂 降低酸 然而， 酸解反 应十分 缓慢 ， 且 具有 较多 的副反 应 ， 酸化 油制备 生物柴 油时 ， 在 较高 温度 下副反 应 更多 ， 且酸解 反应 中 ， 人 们对 最 值 。 终产 品组成 的控制 是有 限的 ， 因为 酸解反 应 中酰基 可 ２碱性催化剂 随机 交换 ， 任何一 种特定 的酸都是在 已酯化 的状态 和 在 工业化 生产 中， 常用的催 化剂包括 固体碱 、 游 离态 两部 分之 间 自身任 意地 分布 着 。 因此 ， 酸解 反 Ｎａ ＯＨ、 ＫＯ Ｈ、 Ｎａ Ｏ Ｃ Ｈ 等， 碱性催 化剂 比算性催 化剂效 应 很少应 用 到食用 油 的加工 中 。 率高， 甲酯化程 度 更为彻 底 。 目前 固体碱 催 化剂 是研 中性 油或脂肪酸 一元醇酯在催 化剂 的作 用下与一 究 的重 点 ， 固体碱 催化 剂相 比于 氢 氧化钠 等 催化 剂 ， 种 醇作 用 ， 交换 酰基 或者 说 交换 烷氧 基 ， 生 成新酯 的 催化活性 更强 ， 效率更高 。 温度 、 压力、 时 间等 因素是导 反 应 叫醇解 。 醇 解 也是 可逆 反应 ， 酸或碱 均 可催化 醇 致 脂肪酸 甲酯高 或低最 为主要 的因素 ， 在探 讨反应体 解 反应 。 系 对 酯 化 反应 的影 响 时 ， 对 于 参 数 的考 虑 也 多 以温 用Ｈ， Ｓ Ｏ 或无水Ｈ ｃ ｌ 作催化 剂 ， 反应需较高温 度与 度、 压力、 时间等为入 口， 实验最佳的催化方 案。 如 目前 较 长时间 。 实用 的碱催化剂 有 甲醇钠 、 氢 氧化钠 、 氢氧
反应， 最后在 经过 基 团的变化 生成 新 的脂肪 酸酯 。 在 的机理 假设有 两种 。 一种反 应机理 假设是 反应过程 为催 化剂 ， 需要的条 件一般 比较温和 ， 温度 不 高 ， 压力 甲醇 或 乙醇等 醇类 醇用 量 少 ， 以摩 甘油三酯 的酯一酯交换反应机理十分复杂 ， 目前存 无 需低压 或 高压 ，
的酰 基供 体 的种类 不 同 ， 可将 其分 为酸 解 、 醇解 以及 酯一酯 交换反应 。 目前 已实 现工业 化的酸性催化剂有 固体酸 、 Ｈ， Ｓ Ｏ
有机 磺酸 和 固体超 强 酸 。 与碱 性催 化 剂相 比 ， 尽管 酸
但在 油脂 中含有大量 的水 和游 通过 酸解 反应可 以将 低分子质量 的酸引入 到 由相 催化 的反 应进程 较慢 ， 离 脂肪酸 时 ， 高 酸度 会导 致碱 性 催化 剂失 活 ， 在这 种 对分 子量 脂肪 酸构成 的油脂 中去 ， 也可 以将 高相对 分 酸 性催 化剂 更适 合催 化 脂肪 酸与 甲醇 、 乙醇 子质 量 的酸 引入 到 由低相 对分 子 质量 脂肪 酸 构成 的 情 况下 ， 等短链 醇反 应 ， 提 高 甲酯化 效率 。 如 对于选 择潲水 油 、 油脂 中去 。
中 引发剂 与甘 油 三酯 分子 中的羰基 作 用 形成 加成 复
另一种反 应机理 假设 是反应 中形成 了作为 引发 油脂 的化 学酯交换是 指酯类物质在化学 催化剂如 合体 ； 酸、 碱作 用 下发生 的 酯交 换反 应 。 根据 酯交 换反 应 中 剂作 用于 甘油酯 上 的 中间产 一～ 烯醇 式酯 的离 子 。
学 术 研 究
浅谈油脂领域中酯化反应的催化剂
马 顺
（ 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 广 东广州 ５ １ ０ ６ ６ ３ ）
摘要： 酯 交换反应是在油脂领域 中常见 的反 应机 理 ， 从原 理上讲 ， 它是是指脂 肪酸或甲醇、 乙醇等 醇与酯类发生化学反应
而得 到新 的酯类化合物 ， 该反应导致 酰基 分布改 变， 进而使得 油脂的性 质发生 变化 。 我们 常常利 用酯交换反应 改变油脂的一
应用 于酯 交换 、 酯化 反应 的常 见的催 化 剂。
关键 词 ： 酯 交换 酯化 反 应 催化 剂
中图分类号： ０６ ２ ３ ． ６ ２ ４
文献标识码： Ａ
文章编号： ｌ ６ ７ ２ ． ５ ３ ３ ６ （ ２ ０ １ ４） ｏ ２ — ０ ０ ９ ０ — ０ ２
１酸 性催 化剂
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学术研究
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些性 质 ， 如 可塑性 ， 粘度 ， 冷凝 点等。 酯 交换 反应 能够避免破 坏油脂 原有 的营养成 分 源自文库 同时也 不会 产 生异性酸 目前 酯交换反
应 已被广 泛地应 用于乳化 剂、 表 面活性 剂、 黄油 、 改性 油脂 、 生物 柴油和各 种专 用油脂 的各 个 生产领域 。 本 文主要 分析 目前