专利名称：一种硬脂肪酰胺的合成方法及在酯化淀粉中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于酯化变性淀粉及其制备方法技术领域，具体涉及一种硬脂肪酰胺的合 成方法及应用，该应用包括利用所述的硬脂肪酰胺作催化剂生产磷酸酯化双淀粉，己二酸 酯化淀粉和乙酰化二淀粉磷酸酯的应用。
背景技术：
淀粉是一种价格低廉、资源丰富、易于取得、应用广泛可再生资源。原淀粉因其结 构和性能缺陷如冷水不溶性，糊液在酸、热、剪切作用下不稳定等大大限制其工业应用。酯 化及变性淀粉能有效克服原淀粉之性能不足，如其糊化温度低、粘度高、冻融性稳定、产品 透明性好等特性，能满足工业新技术的需求，因此，变性淀粉越来越受到人们重视。国内外 近三十年来对淀粉变性及深加工研究十分活跃，变性淀粉生产和应用也得到较快发展，产 品种类不断增多，产量不断增加。目前，世界上开发变性淀粉有数千种，年产量约3000万 吨，占淀粉总产量20% -30%，已广泛应用于造纸、纺织、医药、化工、食品等领域。目前酯化 变性淀粉大多采用湿法生产，其生产流程长达5小时、反应慢，且生产1吨变性淀粉约产生 5吨废水，对环境造成危害，每吨加工成本约500. 00/元。而用本法生产的硬脂肪酰胺催化 淀粉酯化，反应只需2小时、每吨成品的生产废水不超过2吨，每吨生产成本约220. 00/元。 经检索，目前尚未见有关硬脂肪酰胺的常压制备，及其在催化生产酯化淀粉的应用。
发明内容
本发明的目的提供一种制备硬脂肪酰胺的方法，利用该方法生产的催化剂生产酯 化变性淀粉的应用，其中的应用包括该应用包括利用所述的硬脂肪酰胺作催化剂生产磷酸 酯化双淀粉，己二酸酯化淀粉和乙酰化二淀粉磷酸酯的应用。其主要作用是加速酯化反应 的进行，同时，减少生产中废水的产生，达到降低成本、保护环境、提高效益的目的。本发明通过以下技术方案实现一种适用于酯化淀粉生产的催化剂硬脂肪酰胺的合成方法，以质量份数计，其合 成反应物的组分如下以硬脂肪酸100份为基数硬脂肪酸 100. 0尿素巡· 0氧化钙2. 0硫酸钾1.8它是按照下列步骤制备的(1)在装有电动搅拌的二颈圆底烧瓶中，按照配方量加入所述的硬脂肪酸，尿素， 氧化钙和硫酸钾，混合均勻；(2)装上空气冷凝器，并与加有浓度为20%硫酸溶液的硫酸-氨气吸收装置连接， 通过油浴加热，待物料溶化后，启动搅拌30rpm，升温至150_160°C，加热2hr ；
(3)撤去空气冷凝器和硫酸-氨气吸收装置，继续搅拌升温至180°C，加热2h;(4)反应结束后乘热转移出反应产物(物料)，冷却得成品硬脂肪酰胺。作为为优选方法，在步骤(1)中，使添加的尿素略过量，以保证酰化率。作为为优选方法之一，按质量比，在上述的合成步骤中，将所述的尿素与硬脂肪酸按1 4的配比在油浴中加热合成。作为为优选方法之一，按质量比，将所述的氧化钙与硬脂肪酸按1 50的配比在 油浴中加热合成。作为为优选方法之一，按质量比，将所述的硫酸钾与硬脂肪酸按1 56的配比在 油浴中加热合成。在本发明的实施例中，申请人提供了利用上述合成的催化剂生产磷酸酯化双淀 粉，己二酸酯化淀粉和乙酰化二淀粉磷酸酯的应用，其具体应用如下应用本发明生产磷酸酯化双淀粉的方法，其特征在于，按质量比计，所述催化剂硬 脂肪酰胺与干淀粉的配比为2. 0%。应用本发明生产己二酸酯化淀粉的方法，其特征在于，按质量比计，所述的催化剂 硬脂肪酰胺与干淀粉的配比为2. 0%。应用本发明生产乙酰化二淀粉磷酸酯的方法，其特征在于，按质量比计，所述的催 化剂硬脂肪酰胺与干淀粉的配比为3. 0%。本发明的得率以硬脂肪酰胺计可达95%，产品色白，微黄。利用本发明的催化剂生产磷酸酯化双淀粉的方法，所述催化剂硬脂肪酰胺与干淀 粉的配比为2.0% (按干淀粉质量计，下同)。以本发明的硬脂肪酰胺作催化剂，能将淀粉结构加以调整，使淀粉酯化更加容易 完成。较之常规方法，在硬脂肪酰胺的催化下，淀粉酯化取代度高，反应时间由传统的5hr 缩短到2hr、温度低；产品色泽好，性能稳定；生产中产生的废水少、能耗低。
图1 是本发明硬脂肪酰胺合成工艺图；图2 是合成的硬脂肪酰胺红外光谱图(图中显示在3040cm-l左右处有较强的吸 收峰，对应N-H的伸缩振动；在1757cm-l处对应碳酰胺基的C = 0伸缩振动；1240cm-l的 强吸收峰对应碳酰胺基的C = N伸缩振动。根据这些特征峰的存在，证明本发明合成的样 品具有碳酰胺的特征结构)；图3 是本发明合成的催化剂硬脂肪酰胺在磷酸酯化双淀粉工艺中的应用流程 图。
具体实施例方式实施实例1硬脂肪酰胺的合成按质量计，称取100份的硬脂肪酸、25份尿素、2份氧化钙及 1. 8份硫酸钾，混合均勻后，至于双颈圆底烧瓶中；双颈之一接搅拌器，另一个接空气冷凝 器、空气冷凝器上端接氨气接受装置(空气冷凝器和氨气接受装置为化学实验室通用装 置，购自商品，下同)，氨气接受装置中置入30%的硫酸，以吸收过量的氨气。双颈圆底烧瓶置于可控温的油浴锅中。空气冷凝器上端接氨气接受装置连接好后，打开油浴锅电开关，开 始加热，当硬脂肪酸溶解后，打开搅拌器，以30rpm搅拌。当温度达到160°C时，保持温度稳 定，维持2hr后，继续升温至180°C，维持2hr后，撤除氨气吸收装置，冷却30min后，取下烧 瓶，趁热倒出产品，自然冷却，纯化后(如何纯化请指明教科书，手册或参考文献)即得硬脂 肪酰胺。实施实例2利用本发明合成的硬脂肪酰胺催化生产磷酸酯化木薯淀粉称取40份木薯淀粉 (以质量计，下同)加水60份水调制成40% (质量百分比，下同)的淀粉乳，加入2%的三聚 磷酸钠(以干淀粉质量计，下同)，2%的硬脂肪酰胺，用盐酸调整pH至6. 5，搅拌均勻后，于 恒温水浴锅50°C保温反应Ihr后，取出浙干，50°C热风干燥至含水量至8%，升温至120°C， lhr，冷却得成品磷酸酯化木薯淀粉。该成品结合磷为0. 04%左右，糊化温度为40°C，5%淀 粉乳最高粘度可达1000BU。实施实例3利用本发明合成的硬脂肪酰胺催化生产己二酸酯化木薯淀粉称取40份木薯淀 粉(以质量计)，加水调成40%的淀粉乳，加入2%的己二酸(以干淀粉质量计，下同)，2% 的硬脂肪酰胺，用氢氧化钠、冰乙酸调整PH至5. 5，搅拌均勻后，于恒温水浴锅50°C保温反 应2hr后，取出浙干，50°C热风干燥至含水量8%，升温至120°C，Ihr，冷却得成品己二酸酯 化木薯淀粉。该成品结合磷为0. 04%左右，糊化温度40°C，5%的该变性淀粉乳，其峰值粘 度可达1300BU。实施实例4利用本发明合成的硬脂肪酰胺催化生产乙酰化二淀粉磷酸酯称取38份的木薯 淀粉(以质量计)，加水调成38% (质量百分比，下同)的淀粉乳，加入6%的冰醋酸(以干 淀粉计，下同)、4%的六偏磷酸钠、3%的硬脂肪酰胺，用氢氧化钠、冰乙酸调整PH至6. 5，搅 拌均勻后，于恒温水浴锅50°C保温反应2hr后，取出浙干，离心分离，90°C热风干燥、旋风分 离器分离得成品乙酰化二淀粉磷酸酯。该成品结合磷0. 04%左右，糊化温度40°C，5%的该 变性淀粉乳，其峰值粘度可达1600BU。
权利要求
一种适用于酯化淀粉生产的催化剂硬脂肪酰胺的合成方法，以质量份数计，其合成反应物的组分如下以硬脂肪酸100份为基数硬脂肪酸 100.0尿素 25.0氧化钙 2.0硫酸钾 1.8它是按照下列步骤制备的(1)在装有电动搅拌的二颈圆底烧瓶中，按照配方量加入所述的硬脂肪酸，尿素，氧化钙和硫酸钾，混合均匀；(2)装上空气冷凝器，并与加有浓度为20％硫酸溶液的硫酸-氨气吸收装置连接，通过油浴加热，待物料溶化后，启动搅拌30rpm，升温至150-160℃，加热2hr；(3)撤去空气冷凝器和硫酸-氨气吸收装置，继续搅拌升温至180℃，加热2h；(4)反应结束后乘热转移出反应产物，冷却得成品硬脂肪酰胺。
2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤(1)中的尿素略过量，以保证酰化率。
3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，按质量比，将所述的尿素与硬脂肪酸按 14的配比在油浴中加热合成。
4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，按质量比，将所述的氧化钙与硬脂肪酸 按1 50的配比在油浴中加热合成。
5.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，按质量比，将所述的硫酸钾与硬脂肪酸 按1 56的配比在油浴中加热合成。
6.应用权利要求1，3，4或5所述方法生产磷酸酯化双淀粉的方法，其特征在于，按质量 比计，所述催化剂硬脂肪酰胺与干淀粉的配比为2. 0%。
7.应用权利要求1，3，4或5所述方法生产己二酸酯化淀粉的方法，其特征在于，按质量 比计，所述的催化剂硬脂肪酰胺与干淀粉的配比为2. 0%。
8.应用权利要求1，3，4或5所述方法生产乙酰化二淀粉磷酸酯的方法，其特征在于，按 质量比计，所述的催化剂硬脂肪酰胺与干淀粉的配比为3. 0%。
全文摘要
本发明属于酯化变性淀粉催化剂合成领域，具体涉及一种硬脂肪酰胺的合成方法及应用，其应用包括利用所述的硬脂肪酰胺作催化剂生产磷酸酯化双淀粉，己二酸酯化淀粉和乙酰化二淀粉磷酸酯的应用。以硬脂肪酸、尿素、氧化钙、硫酸钾经常压高温反应，合成硬脂肪酰胺。本发明的硬脂肪酰胺催化淀粉酯化，反应时间短、能耗低、产生的废水少、成本低。
文档编号B01J37/00GK101822999SQ20101014891
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者丁士勇 申请人:华中农业大学;广西高源淀粉有限公司