脂肪酸酯的化学合成天然动植物油脂、由石油化学原料得到的直链和支链具有饱和与不饱和结构的脂肪酸与天然系醇、由石油化学原料制成的合成醇进行酯化而得到的脂肪酸酯类总称为脂肪酸酯。化学合成方法催化剂工艺控制展望辅助技术脂肪酸酯的化学合成方法主要有三种路线:1脱水酯化反应2酯交换反应3烯基氧化物加成反应脱水酯化反应RCOOHR’OH?RCOOR’H2O脂肪酸酯的选择性酯化一般的对于长链脂肪酸化合物伯仲叔。脂肪羧酸和芳香羧酸同时存在的情况下用12-钨磷酸单铵盐催化与醇回流反应6h可特异性、高选择性地生成相应的脂肪酸酯。酯与醇在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇的反应。例如甘油三酯与甲醇反应可生成脂肪酸甲酯。酯交换反应烯基氧化物在脂肪酸上的加成反应几乎都是利用氧化乙烯开环加成反应技术。这一方法主要是脂肪酸加成环氧乙烷生成脂肪酸聚氧乙烯酯。优点能避免双酯的生成缺点每个脂肪酸加成的环氧乙烷数是不均匀的。烯基氧化物加成反应其他1羧酸经过酰氯再与醇反应生成酯。H3C-COClHO-CH2-CH3→H3C-COO-CH2-CH3H-Cl2由酸酐制备酯3羧酸经过羧酸盐再与卤代烃反应生成酯。反应机理是羧酸根负离子对卤代烃α-碳的亲核取代反应。?1无机强酸?2非均相催化剂?3室温离子液体?4离子型有机金属化合物?5固相催化剂1无机强酸H2SO4、HCl、HF等均可以催化酯化反应。工业生产一般用浓H2SO4做催化剂。此法催化活性虽高但选择性差副反应多环境污染和设备腐蚀严重。现在也有用有机酸作催化剂如对甲苯磺酸及其盐等。2非均相催化剂非均相催化剂催化剂和反应物属不同物相催化反应在其相界面上进行。日本Shinshu大学工程学院研究人员开发了一种固体非均相催化剂系统用于在缓和的反应条件下制取脂肪酸甲酯。在含该催化剂的四氢呋喃浆液中脂肪酸在60℃和0.1MPa下被转化成脂肪酸甲酯产率91.4和丙三醇产率82.9。优点为制取脂肪酸酯提供清洁化途径。缺点催化活性低、反应速率慢甚至催化剂易失活。3室温离子液体室温离子液体是在室温和室温附近温度下呈离子状态的盐类物质。离子液体是一种真正意义上可设计的绿色催化剂a拥有液体酸的高反应活性和固体酸的不挥发性b结构和酸性具有可调性c易合成和可循环使用d催化剂和产物易分离e热稳定性高因此离子液体具有取代传统工业催化剂的潜力近年来受到人们的广泛关注。4离子型有机金属化合物含氟有机阴离子金属盐具有超强的Lewis酸催化活性。最近合成的一系列新型全氟氮超酸镧系金属盐作为均相催化剂具有较高催化活性。相同条件下三双三氟甲基黄酰亚胺镱YbNTf23催化苯甲酸乙酯合成的活性比浓硫酸高46。也有报道有机锡化合物对酯化反应有良好的催化活性。5固相催化剂负载酸如H3PO4/硅藻土、BF3/Al2O3②无机盐类无机氯化物、磺酸盐类、磷酸盐和硫酸盐等均可用于催化酯化反应③杂多酸杂多酸HPA是由中心原子如P、Si、Fe、Co等和配位原子如Mo、W、V、Nb、Ta等以一定结构通过氧原子配位桥联而组成的含氧多元酸的总称。④分子筛沸石分子筛比表面积大孔径可调且分布均匀有良好的形状选择性具有很宽的可调变的酸中心和酸强度稳定性好、强度高可高温再生后重复使用对设备无腐蚀生产过程中不产生“三废”。⑤离子交换树脂强酸性离子交换树脂是一种高分子磺酸价廉易得对设备不存在腐蚀不会污染环境。其不溶于反应体系易分离、回收和再生。亦可使生产连续化提高经济效益是工业生产的有效方法。?1微波催化酯化?2磁场对酯化反应的影响?3超声酯化1微波催化酯化微波促进的有机反应经常比传统加热方式下的反应速率高几倍、几十倍乃至上千倍。微波促进的酯化反应是微波有机合成化学中受到普遍关注的一类反应。然而微波化学领域内存在微波反应器的设计、反应机理的深入研究等诸多问题微波有机合成的研究主要停留在实验室研究阶段。2磁场对酯化反应的影响外磁场的存在对乙酸乙酯的合成有催化作用不仅能提高反应产率而且使反应体系的电导率发生变化使乙醇的氢键缔合程度降低使反应速度加快。3超声酯化超声波作为一种物理方法对促进有机反应、提高产率都有一定作用。甚至会改变反应的历程。优化工艺条件1原料的选择2物料的配比3催化剂的选择4催化剂的用量催化剂用量对反应速率有很大影响。催化剂太少效果不明显太多增加成本。选择适量的催化剂。5反应温度反应温度对酯化反应的影响较大酯化率随着反应温度的提高而相应增加但当反应温度超过一定值时酯化率随着反应温度的升高反而下降局部碳化、焦糖化。6反应时间蔗糖脂肪酸酯理论上酯化反应时间越长得率越高但反应进行到一定程度得率增加已不明显且随着时间的延长蔗糖降解严重颜色明显加深增加了后处理难度。7乳化剂对于酸醇的极性相差较大二者难以混溶反应在两相中进行不能充分接触致使反应速率降低的情况如果向体系中加入适量乳化剂通过搅拌使两相成