[发明专利]SBA-15固载聚合酸性离子液体催化剂

说明书

本发明公开了一种SBA‑15固载聚合酸性离子液体催化剂，先将活化的SBA‑15介孔分子筛与TEVS溶于无水甲苯中，氮气保护下回流；分离的固体洗涤后，用甲苯抽提，干燥后制得SBA‑15‑vinyl；将1‑乙烯基咪唑用乙酸乙酯溶解，将1,3‑丙磺酸内酯滴加进该溶液，得到白色固体沉淀；将其溶于水中，滴加等摩尔量H₂SO₄，反应获得IL；将得到的IL加入到无水乙醇中，将SBA‑15‑vinyl加入，再加入AIBN作为引发剂，加热回流，进行SBA‑15介孔分子筛表面聚合反应；反应结束后，产物过滤分离，并用丙酮和乙醇洗涤，40℃、真空干燥，得到SBA‑15固载聚合酸性离子液体催化剂成品。本发明制备的催化剂结构稳定性高、热稳定性好、酸性强且便于回收。

技术领域

本发明涉及制备中长链脂肪酸甘油酯用催化剂，尤其是涉及一种SBA-15固载聚合酸性离子液体催化剂。

背景技术

食用油脂是人体能量的重要来源之一，对人们日常饮食健康有着重要的影响。由于我国居民普遍喜爱煎炸烹炒类食品，使人们逐渐形成了高脂肪摄入的饮食习惯。但过剩脂肪摄入却严重地威胁着食用者的身体健康，高血压、高血脂、肥胖症以及一些胃肠道癌症近年来持续高发，这些疾病皆与高脂肪摄入密切相关，而且高血压和高血脂又是高致死致残率的心脑血管疾病主要诱因。然而，油脂中含有的必需脂肪酸和脂溶性维生素又是人体不可缺少的营养元素，对维持人体生理机能起着非常重要的作用。此外，要使人们改变根深蒂固的饮食习惯也较为困难。因此，致力于对食用油脂改性，生产有利于身体健康或具有保健功能的油脂制品逐渐成为当今油脂化工领域的研究热点，具有重要的实际需求和工业生产意义。

中长链脂肪酸甘油酯(MLCT，Medium and long chain triacylglycerols)是一种低热量的功能性结构脂，经消化道吸收后，中链脂肪酸(MCFA)可直接由门静脉进入肝脏，可在短时间分解转化成能量，不会造成体内脂肪囤积，从而达到减少脂肪积累和预防有关疾病的效果，而其中的长链脂肪酸可提供给人体必需脂肪酸，为人体提供必要营养保障。MLCT的理化性质和在代谢途径与普通食用油脂不同，具有特殊生理功能、药用价值和营养价值。已经证明，与长链脂肪酸甘油酯比较，摄入中长链脂肪酸甘油脂能够显著降低人体内胆固醇含量，同时可降低糖尿病、肥胖症、胃肠炎和动脉硬化的发病率。

中长链脂肪酸油脂的制备方法主要有物理法和化学法(包括酶法)两种。物理法是以含中长碳链脂肪酸油脂较多的天然油脂(如椰子油和棕榈仁油)为原料，通过蒸馏分离制备中长链脂肪酸甘油三脂。该方法对原料要求苛刻，成本较高，故其应用面较窄。化学法是在合适催化剂参与下以液态植物油和中链脂肪酸为原料进行催化酸解反应合成目标结构油脂。化学法常以硫酸、磷酸等液体强酸作为催化剂，此方法制备的结构脂中，中链脂肪酸结合率较高，一般在20-50 wt.%左右。目前，工业生产中使用的酸性催化剂多为浓硫酸等较为廉价的均相催化剂，此类催化剂在使用过程中容易导致许多副反应发生，尤其在高温下会使原料和产物碳化，反应液变黑，严重影响了产品质量。另外，在反应结束后，催化剂需要经过碱中和与水洗等工序，产生大量废液，对环境造成污染；同时，此类液态强酸对反应容器有腐蚀性，对设备要求较高，设备维护周期短，生产成本较高。脂肪酶也可用于液态油脂酸解制备低热量中长碳链结构脂，但存在反应时间长、稳定性差、价格较高和效率低等问题。