ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ЭПОКСИДИРОВАНИЕ ОЛЕОКСА И РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
Аннотация
В работе исследован процесс окислительного эпоксидирования продукта оксиэтилированной олеиновой кислоты (олеокс), а также многотоннажных растительных масел: подсолнечного, кукурузного, рапсового и льняного. Окисление проводили с использованием перекиси водорода, надмуравьиной и надуксусной кислот, которые были получены in situ с использованием соответствующих концентрированных кислот и водного раствора перекиси водорода. Кинетику окисления оценивали по накоплению пероксидных соединений, значению йодного числа и показателю преломления. Конечные продукты окисления исследовали на содержание эпоксидных и альдегидных групп. Показано, что при эпоксидировании олеокса надперекисями кислот интермедиаты муравьиной кислоты образуются и распадаются быстрее, чем аналогичные продукты уксусной кислоты, что отражается на характере изменений значений йодного и пероксидного чисел в начальной стадии процесса. В результате распада гидропероксидных производных олеокса образуются альдегиды и эпоксиды, общее содержание которых в продуктах окисления составляет от 3,71 до 3,84 %. Экспериментально показано, что окисление олеокса при температурах 55 и
65 °С существенным образом не сказывается на динамике изменения йодного числа. Содержание альдегидных групп в продуктах окисления, полученных при таких температурах, снижается. Сделан вывод о целесообразности проведения процесса окисления олеокса при температурах не выше 45-50 °С, что позволяет обеспечить максимальное содержание реакционноспособных групп в модифицированном продукте. При исследовании окисления растительных масел установлено, что наиболее высокая скорость окисления характерна для льняного масла, в котором содержится наибольшее количество линоленовой кислоты (46%), являющейся, по-видимому, инициатором окислительных процессов. Степень эпоксидирования растительных масел значительно ниже аналогичного показателя для олеокса, что вероятно связано с высокой степенью окисления непредельных связей в маслах, содержащих большое количество полиненасыщенных кислот, являющихся "катализаторами" процесса окисления. Относительно высокое содержание альдегидных и эпоксидных групп в продуктах окисления подсолнечного масла позволяет говорить о перспективности получения на его основе материалов для жирового дубления.
Для цитирования:
Чурсин В.И. Окислительное эпоксидирование олеокса и растительных масел. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 3. С. 83-89.
Литература
Afanasieva R.J., Аfonskaya N.S., Bernstein М.М. Reference book on leather (row materials). М.: Legkaya i pishchevaya promyshlennost. 1984. 384 p. (in Russian).
Biermann U., Friedt W., Lang S., Lühs W., Machmüller G., Metzger J.O., Rüsch Gen Klaas M., Schäfer H.J., Schneider M.P. New syntheses with oils and fats as renewable raw materials for the chemical industry. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2000. V. 39. N 13. P. 2206–2224. DOI: 10.1002/1521-3773(20000703)39:13<2206::AID-ANIE2206>3.0.CO;2-P.
Metzger J.O, Bornscheuer U. Lipids as renewable resources: current state of chemical and biotechnological conversion and di-versification. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. V. 71(1). P. 13-22. DOI: 10.1007/s00253-006-0335-4.
Hong L.K., Yusop R.M., Salih N., Salimon J. Optimization of the in situ epoxidation of linoleic acid of jatropha curcas oil with performic acid. Malaysian J. Anal. Science. 2015. V. 19. N 1. P. 144-154
Yurkova I.L. Free-radicals reactions of glycerol and sphagnophospholipides. Uspekhi Khim. 2012. V. 81. N 2. P. 175-190 (in Russian). DOI: 10.1070/RC2012v081n02ABEH004205.
Zolochevskiy V.Т. Oil oxidation at treatment oil seeds and oil storage. Masla i zhiry. 2008. N 11. P. 22-26 (in Russian).
Arutyunyan N.S., Korneva E.P., Martovchshyuk E.V., Mosyan A.K. Laboratory practical works on fat chemistry. SPb.: GIORD. 2004.264 p. (in Russian).
GOST 12497-78. Plastics. Methods of determination of epoxy groups. (in Russian).
Campanella A., Baltanas M.A. Degradation of the oxirane ring of epoxidized vegetable oils in liquid-liquid systems. Latin Amer. Appl. Res. 2005. N 5. P.211-216
Fekarunhabo G.K., Obomanu F.G. Effects of shont-term exposure to sunlight on the qualite of some edible vegetable oils. Res. Jour. Appl. Science. 2009. V. 4. N 5. P. 152-156.
