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Title:
METHOD FOR THE PRODUCTION OF CONJUGATED LINOLEIC ACIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/015046
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for the production of conjugated linoleic acids is disclosed, whereby (a) low-weight alkyl esters of linoleic acid are isomerised in the presence of alkali alcoholates (b) the thus conjugated low weight alkyl esters of linoleic acid are saponified with water in the presence of alkaline liquor and (c) the saponified product is neutralised with phosphoric acid. Said method provides a higher reactor loading and permits the production of conjugate linoleic acids with high yields, in high purity and without undesired by-products.

Inventors:
WESTFECHTEL ALFRED (DE)
ALBIEZ WOLFGANG (DE)
BUSCH STEFAN (DE)
ZANDER LARS (DE)
HORLACHER PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/008339
Publication Date:
February 19, 2004
Filing Date:
July 29, 2003
Export Citation:
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Assignee:
COGNIS DEUTSCHLAND GMBH (DE)
WESTFECHTEL ALFRED (DE)
ALBIEZ WOLFGANG (DE)
BUSCH STEFAN (DE)
ZANDER LARS (DE)
HORLACHER PETER (DE)
International Classes:
C07C27/02; C07B61/00; C07C51/09; C07C57/12; C07C67/333; C11C1/04; C11C3/14; (IPC1-7): C11C3/14; C07C67/333
Domestic Patent References:
WO2000009163A12000-02-24
Foreign References:
US20010025113A12001-09-27
US6410761B12002-06-25
US6414171B12002-07-02
DE10143534A12003-03-27
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Claims:
Patentansprüche
1. 1 : Verfahren zur Herstellung von konjugierter Linolsäure, bei dem man (a) Linolsäureniedrigalkylester in Gegenwart von Alkalialkoholaten isomerisiert (b) die dann konjugierten Linolsäureniedrigalkylester in Gegenwart von Alkalilauge mit Wasser verseift und (c) das Verseifungsprodukt mit Phosphorsäure neutralisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Linolsäureniedri galkylester der Formel (I) einsetzt, R'COOR2<BR> (I) in der RICO für den Acylrest einer Linolsäure und R2 für einen linearen oder ver zweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen steht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Isomerisierung bei Temperaturen im Bereich von 90 bis 150 °C durchführt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verseifung bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 90 °C durch führt.... 5.VerfahrennaclrmindestenseinemderAnsprüche 1 bis 4; dadurchgekennzeichnet, dass man die Verseifung bis zu einem Spaltgrad von 80 bis 100 Gew.
5. % durchführt.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Neutralisation mit Phosphorsäure bei Temperaturen im Bereich von 50 bis 90°C durchführt.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die der Neutralisation folgende Phasentrennung bei Temperaturen im Be reich von 50 bis 100°C durchführt.
Description:
Verfahren zur Herstellung von konjugierter Linolsäure Gebiet der Erfindung Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Fettsäuren und betrifft ein neues Verfah- ren zur Herstellung von konjugierter Linolsäure durch Verseifung ihrer Ester und Neutra- lisation mit Phosphorsäure.

Stand der Technik Mehrfach ungesättigte Linolsäuren mit konjugierten Doppelbindungen, die unter der Be- zeichnung"CLA" (conjugated linoleic acid) im Handel sind, gehören zu den essentiellen Fettsäuren für Mensch und Tier und werden daher als Lebensmittelzusatzstoffe eingesetzt.

Üblicherweise geht man zur Herstellung von konjugierter Linolsäure von Triglyceriden aus, die über einen hohen Anteil an-üblicherweise nicht-konjugierter-Linolsäure verfü- gen, wie beispielsweise Distel-oder Sonnenblumenöl. Die Triglyceride werden in Ge- genwart von basischen Katalysatoren isomerisiert und gleichzeitig verseift. Von Nachteil dabei ist, dass die Verseifung zum einen eine Menge unerwünschter Abfallstoffe liefert und zudem hohe Mengen an Alkalien erforderlich sind, was rasch zu Korrosion in den Reaktoren führen kann. Um dies zu vermeiden, geht man in neuerer Zeit vorzugsweise von den Linolsäurealkylestern aus, die zunächst zu den CLA-Estern isomerisiert und dann verseift werden. Bei diesem Verfahren muß man jedoch häufig in Kauf nehmen, dass die Kesselauslastung sehr gering ist. Durch hohe Wassermengen, geringe Ausbeuten, sowie unerwünschte Nebenprodukte wird die Rentabilität dieses Verfahrens erheblich ein- schränkt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat folglich darin bestanden, ein Verfahren zur Herstellung von konjugierter Linolsäure zur Verfügung zu stellen, das sich durch eine hohe Rentabilität auszeichnet und zu einem Endprodukt in hoher Ausbeute und guter Reinheit führt.

Beschreibung der Erfmduns Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von konjugierter Linolsäure, bei dem man (a) Linolsäureniedrigalkylester in Gegenwart von Alkalialkoholaten isomerisiert (b) die dann konjugierten Linolsäureniedrigalkylester in Gegenwart von Alkalilauge mit Wasser verseift und (c) das Verseifungsprodukt mit Phosphorsäure neutralisiert Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Neutralisation eines Verseifungspro- duktes konjugierter Linolsäureniedrigalkylester mit Phosphorsäure zu einer sehr guten Kesselauslastung bei der Herstellung konjugierter Fettsäuren führt. Eine Rückveresterung nach der Verseifung wird minimiert, so dass während der Herstellung wenig uner- wünschte Nebenprodukte entstehen. Man erhält nach der Neutralisation mit Phosphorsäu- re und anschließender Phasentrennung ein Endprodukt in hoher Ausbeute und hoher Reinheit auf Grund des geringen Ester-gehaltes.

Linolsäureniedrigalkylester Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren dienen Linolsäureniedrigalky- lester, die vorzugsweise der Formel (I) folgen, RlCO oR2 (I) in der Rl CO für den Acylrest einer Linolsäure und R2 für einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen steht. Insbesondere werden konjugierte Linolsäu- remethyl-und/oder-ethylester eingesetzt.

Isomerisierung Die Isomerisierung der Linolsäureniedrigalkylester wird mit Alkalialkoholaten unter Be- gasung mit Inertgas bei Temperaturen im Bereich von 90 bis 150°C, vorzugsweise 100 bis 130 °C und besonders bevorzugt 105 bis 125'C durchgeführt.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden Alkalialkoholate mit 1 bis 10 C-Atomen als Basen während der Isomerisierung verwendet, besonders bevorzugt werden Kalium- methanolat, Kaliumethanolat oder Kalium-t-butylat eingesetzt.

Verseifung Die Verseifung der isomerisierten Linolsäureniedrigalkylester mit wässrigen Alkalilaugen erfolgt bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 90 °C, vorzugsweise 60 bis 80 °C und besonders bevorzugt 65 bis 75 °C. Sie wird bis zu einem Spaltgrad von 80 bis 100 Gew.

%, vorzugsweise größer 98% durchgeführt.

Neutralisation Der für die ökonomische Durchführung (hohe Kesselauslastung) wesentlichste Schritt im Verfahren ist die Neutralisation mit Phosphorsäure und die Aufarbeitung durch Phasen- trennung, wobei die entstandenen Salze in der wässrigen Phase gelöst bleiben. Die Neut- ralisation mit Phosphorsäure wird vorzugsweise in einer Konzentration von 75-85 Gew. % eingesetzt. Dabei wird auch hier bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 90 °C, vorzugsweise 60 bis 80 °C und besonders bevorzugt 65 bis 75 °C gearbeitet. Vor der Neutralisation kann der Ansatz durch Zufügen von Wasser auf die gewünschte Viskosität eingestellt werden.

Aufarbeitung Im Anschluss an-die-Neutralisatiun~wird-bei-~50 bis 100°C, vorzugsweise 70 bis 90 °C eine Phasentrennung durchgeführt. Die Phasentrennung wird optimiert durch erhöhte Temperaturen. Danach wird eine Trocknung im Vakuum bei über 100°C, vorzugsweise über 110 °C angeschlossen.

Beispiel Herstellung von konjugierter Linolsäure aus Linolsäureethylester In einen beheizbaren Kolben wurden 1190 g Linolsäureethylester vorgelegt und unter Rühren, Stickstoffbegasung und kontinuierlichem Abdestillieren von Ethanol, wurden bei einer Temperatur von 110°C 60 g Kaliumethanolat (32 Gew. %) zugefügt. Nach Zugabe von 190 g Wasser wurden bei einer Temperatur von 70°C 1070 g einer 25 Gew. % ige Ka- liumhydroxid-Lösung zur Verseifung in den Kolben gepumpt. Unter Rühren wurden da- nach wiederum 770 g Wasser zugefügt und bei einer Temperatur von 70 °C 510 g Phos- phorsäure (85 Gew. %) zur Neutralisation zugefügt. Danach erfolgte der Austrag von Waschwasser und die nachfolgende Phasentrennung bei einer Temperatur von 70 bis 90 °C.

Die auf diese Weise gewonnene konjugierte Linolsäure wies die folgenden Kenndaten auf : Säurezahl : 199 Verseifungszahl : 200 OH-Zahl : 4, 9 Jodzahl : 162 Unverseifbare Anteile : 0, 1 %