高分子合成工艺课程论文：蔗糖脂肪酸酯的合成的研究

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1、本科课程论文论文题目蔗糖脂肪酸酯的合成的研究课程名称高分子合成工艺姓名学号专业任课教师全志龙开课时间第1周~第12周课程论文提交时间：2015年5月27日1摘要：蔗糖脂肪酸酯（SE）非离子表面活性剂，其单酯的分子结构为。分别从SE的合成、分析表征、应用前景等方面对其展开的研究。以蔗糖、硬脂酸和甲醇为主要原料，DMF为溶剂，通过酯化和酯交换反应，合成了硬脂酸蔗糖酯。运用红外、液质联用等手段对产品结构进行了表征。通过单因素实验分析和正交试验优化得到合成反应的最佳工艺条件为：糖酯摩尔比n(Su)︰n(MS)=2.5︰1，反应温度120℃，催

2、化剂用量w(Cat.)=6%，反应时间5h，此时产品得率95.8%，单酯含量64.6%。分别以油酸、棕榈酸、豆蔻酸和月桂酸为原料，合成了系列蔗糖脂肪酸酯。关键词：蔗糖脂肪酸酯，非离子表面活性剂，酯交换ABSTRACT：Thesynthesis,analysis,propertiesofsurficialchemistryandthemiddle-phasemicroemulsionofsucrosefattyacidesters(SE)havebeenstudiedinthisdissertation.Themolecularstru

3、ctureofSEis.Sucrosestearicacidesterisfirstlypreparedbyesterificationandtransesterification,inwhichsucrose,stearicacidandmethanolareusedasmainmaterialsinthepresenceofDMFsolvent.ThesurfactantsarecharacterizedbyIR,MSandMS-HPLCanalysis.Aftertheoptimization，thebestreactionco

4、nditionsoftransesterificationareshowedasfollows:molarratioofsucrosetostearicacidesteris2.5:1,reactiontemperatureis150℃,amountofcatalystis6%andreactiontimeis7h.Thetransesterificationyieldcanbeupto95.8%andthecontentsofmonoesteris64.6%.Sucrosefattyacidesters(C12~C18）arepre

5、pared.Keyword:sucrosefattyacidesters,non-ionicsurfactant,transesterification21.前言表面活性剂是一种功能性的精细化学品，近年来已逐渐发展成为精细化学工业的一个重要门类，其产品的品种不断增加。表面活性剂具有多方面的功能，除大量用于合成洗涤剂、化妆品和食品领域外，还直接作为助剂广泛地用于各行业中。非离子表面活性剂是表面活性剂家族中一个重要的组成部分。非离子表面活性剂的品种很多，通常分为以下四种类型：⑴聚氧乙烯型——聚氧乙烯与烷基酚、脂肪醇、酰胺等缩合；⑵多元醇系

6、——乙二醇、甘油、山梨醇、蔗糖等多元醇分子接上脂肪酸；⑶聚醚型——环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物；⑷烷醇酰胺系——脂肪酸和乙醇胺缩合而成。其中，蔗糖脂肪酸酯（SE）归属于多元醇系非离子表面活性剂，由于它易生物降解，可为人体吸收而对人体无害、不刺激皮肤和黏膜，具有良好的表面化学性能，是一类非常具有发展前景的非离子表面活性剂。由于在高温下蔗糖易发生焦糖化，蔗糖在酯化加工时有许多困难，大多数蔗糖酯的生产途径集中在酯交换反应上。本文以硬脂酸和甲醇为原料，在浓硫酸催化作用下合成了硬脂酸甲酯，其酯化工艺非常成熟，合成的硬脂酸甲酯纯度较高；以硬脂酸甲

7、酯和蔗糖为原料，采用DMF为溶剂的酯交换法合成了硬脂酸蔗糖酯，对产物进行表征，通过单因素实验分析及正交试验优化得到反应的最佳工艺条件，分别以月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸和油酸为原料合成系列蔗糖酯产品。2.蔗糖脂肪酸酯的合成实验2.1实验试剂和仪器（1）主要化学试剂表2-1主要化学试剂3（2）主要仪器设备表2-2主要仪器设备2.2实验原理脂肪酸甲酯的制备4以脂肪酸和甲醇为原料，在酸性催化剂催化条件下合成脂肪酸甲酯。反应按式2.1进行（以硬脂酸为例）：蔗糖酯的合成原理蔗糖分子具有三个伯醇羟基和五个仲醇羟基，其中三个伯醇羟基活性较大，但它们之间以

8、及它们与仲醇羟基之间活性相差不大，因此，当蔗糖与有机酸酯发生酯交换反应时，很难只生成单酯，而会生成一定比例的二酯、三酯甚至多酯。反应通式如式：2.2所示（*为生成二、三酯时蔗糖与脂肪酸的结合位置）：2.3实验方法1.硬脂