Образование муравьиной кислоты и ее эфиров при окислении метиловых эфиров жирных кислот

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены пути образования легких продуктов в ходе окисления метиловых эфиров жирных кислот кислородом воздуха в барботажной колонне. Эти вещества непрерывно удаляются из реактора под действием высокой температуры и при постоянной подаче воздуха. Для исследования использовали два вида сырья с различным содержанием эфиров моно- и диненасыщенных жирных кислот (метиловые эфиры жирных кислот оливкового и подсолнечного масел). Помимо кислот и альдегидов, которые составляют основную часть легколетучих продуктов, были обнаружены соединения, содержащие эфирные группы. Анализ методами 1Н и 13С ЯМР показал наличие в образцах эфиров муравьиной кислоты. В работе предложен механизм образования формиатов, включающий взаимодействие альдегидов и гидропероксидов в реакционном объеме по реакции Байера-Виллигера.

Об авторах

Е. А. Савельев

Российский химико-технологический университет им. Д. М. Менделеева

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru

А. Д. Черепанова

Российский химико-технологический университет им. Д. М. Менделеева

Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru

В. Н. Сапунов

Российский химико-технологический университет им. Д. М. Менделеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: acjournal.nauka.nw@yandex.ru

Список литературы

  1. Horvat R. J., Mcfadden W. H., Ng H., Lee A., Fuller G., Applewhite T. H. Volatile products from room temperature autoxidation of cis,cis-6, 9-octadecadiene. Analysis by combined gas chromatography-mass spectrometry //j. Am. Oil Chem. Soc. 1969. V. 46. N 6. P. 273-276. https://doi.org/10.1007/bf02545002
  2. May W. A., Peterson R. J., Chang S. S. Chemical reactions involved in the deepfat frying of foods: IX. Identification of the volatile decomposition products of triolein //j. Am. Oil Chem. Soc. 1983. V. 60. N 5. P. 990-995. https://doi.org/10.1007/bf02660214
  3. Chang S. S., Peterson R. J., Ho C. T. Chemical reactions involved in the deep-fat frying of foods //j. Am. Oil Chem. Soc. 1978. V. 55. N 10. P. 718-727. https://doi.org/10.1007/bf02665369
  4. Сапунов В. Н., Юдаев С. А., Черепанова А. Д., Ивашкина Е. Н., Воронов М. С., Козловский Р. А. Особенности процесса эпоксидирования метиловых эфиров жирных кислот в барботажном реакторе // ЖПХ. 2020. Т. 93. № 5. С. 697-704. https://doi.org/10.31857/S0044461820050114
  5. Cherepanova A., Savelʹev E., Alieva L., Kuznetsova I., Sapunov V. A new green method for the production polyvinylchloride plasticizers from fatty acid methyl esters of vegetable oils //j. Am. Oil Chem. Soc. 2020. V. 97. N 11. P. 1265-1272. https://doi.org/10.1002/aocs.12415
  6. Guillén M. D., Ruiz A. Monitoring of heat-induced degradation of edible oils by proton NMR // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008. V. 110. N 1. P. 52-60. https://doi.org/10.1002/ejlt.200600299
  7. Sacchi R., Falcigno L., Paduano A., Ambrosino M. L., Savarese M., Degiulio B., Addeo F., Paolillo L. Quantitative evaluation of the aldehydes formed in heated vegetable oils using high resolution proton-NMR spectroscopy // Riv. Ital. Sostanze Grasse. 2006. V. 82. P. 257-263.
  8. Alexandri E., Ahmed R., Siddiqui H., Choudhary M., Tsiafoulis C., Gerothanassis I. High resolution NMR spectroscopy as a structural and analytical tool for unsaturated lipids in solution // Molecules. 2017. V. 22. N 10. P. 1663-1690. https://doi.org/10.3390/molecules22101663
  9. Guillén M. D., Goicoechea E. Toxic oxygenated α,β- unsaturated aldehydes and their study in foods: A Review // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2008. V. 48. N 2. P. 119-136. https://doi.org/10.1080/10408390601177613
  10. Frankel E. N. Lipid oxidation. Amsterdam: Elsevier, 1980. P. 89-90.
  11. Moumtaz S., Percival B. C., Parmar D., Grootveld K. L., Jansson P., Grootveld M. Toxic aldehyde generation in and food uptake from culinary oils during frying practices: Peroxidative resistance of a monounsaturate-rich algae oil // Sci. Reports. 2019. V. 9. N 1. P. 4125-4146. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39767-1
  12. Frankel E. N. Chemistry of autoxidation: Mechanism, products and flavor significance // Eds D. B. Min, T. H. Smouse. Flavor chemistry of fats and oils. Champaign, III //j. Am. Oil Chem. Soc. 1985. P. 1-34.
  13. Flitsch S., Neu P. M., Schober S., Kienzl N., Ullmann J., Mittelbach M. Quantitation of aging products formed in biodiesel during the rancimat accelerated oxidation test // Energy Fuels. 2014. V. 28. N 9. P. 5849-5856. https://doi.org/10.1021/ef501118r
  14. Перкель А. Л., Воронина С. Г., Боркина Г. Г. Роль реакции Байера-Виллигера в процессах жидкофазного окисления органических соединений // Изв. АH. Сер. хим. 2018. Т. 67. № 5. С. 779-786. EDN: RPTCOF
  15. Pikh Z., Nebesnyi R., Ivasiv V., Pich A., Vynnytska S. Oxidation of unsaturated aldehydes by peracetic acid // Chem. Chem. Technol. 2016. V. 10. N 4. P. 401-411. https://doi.org/10.23939/chcht10.04.401
  16. Lehtinen C., Brunow G. Factors affecting the selectivity of air oxidation of 2-ethyhexanal, an a-branched aliphatic aldehyde // Org. Process. Res. Dev. 2000. V. 4. P. 544-549. https://doi.org/10.1021/op000045k
  17. Hassall C. H. The Baeyer-Villiger oxidation of aldehydes and ketones // Org. React. 2011. V. 9. P. 73- 106. https://doi.org/10.1002/0471264180.or009.03
  18. Yaremenko I. A., Vilʹ V. A., Demchuk D. V., Terentʹev A. O. Rearrangements of organic peroxides and related processes // Beilstein J. Org. Chem. 2016. V. 12. P. 1647-1748. https://doi.org/10.3762/bjoc.12.162
  19. Гольдман О. В., Перкель А. Л., Смирнова Т. Я., Фрейдин Б. Г. О превращении высших α-дикетонов под действием некоторых пероксидных продуктов окисления алканов // ЖПХ. 1984. Т. 57. № 8. С. 1830-1835.
  20. Krow G. R. The Baeyer-Villiger oxidation of ketones and aldehydes // Org. React. 1993. V. 43. P. 251-798. https://doi.org/10.1002/0471264180.or043.03
  21. Теренин А. Н. Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений. Л.: Наука, 1967. С. 55-60.
  22. Garland R. M., Elrod M. J., Kincaid K., Beaver M. R., Jimenez J. L., Tolbert M. A. Acid-catalyzed reactions of hexanal on sulfuric acid particles: Identification of reaction products // Atmos. Environ. 2006. V. 40. N 35. P. 6863-6878. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2006.07.009
  23. Abreu I., Da Costa N. C., van Es A., Kim J.-A., Parasar U., Poulsen M. L. Natural occurrence of aldol condensation products in valencia orange oil //j. Food Sci. 2017. V. 82. N 12. P. 2805-2815. https://doi.org/10.1111/1750-3841.13948
  24. Souza P. T., Silva W. L. G., Meirelles A. J. A., Tubino M. Monitoring the short-chain carboxylic acids produced during the storage of different fatty composition biodiesels and their binary blends using ion chromatography // Fuel. 2021. V. 289. P. 119943-119949. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119943
  25. deMan J. M., deMan L. Automated AOM test for fast stability //j. Am. Oil Chem. Soc.1984. V. 61. N 3. P. 534-536. https://doi.org/10.1007/BF02677024
  26. Souza P. T., Ansolin M., Batista E. A. C., Meirelles A. J. A., Tubino M. Kinetic of the formation of short-chain carboxylic acids during the induced oxidation of different lipid samples using ion chromatography // Fuel. 2017. V. 199. N 1. P. 239-247. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.02.093
  27. Loury M. Possible mechanisms of autoxidative rancidity // Lipids. 1972. V. 7. P. 671-675. https://doi.org/10.1007/bf02533075
  28. Котельникова Т. С., Воронина С. Т., Перкелъ А. Л. Образование муравьиной кислоты и циклогексилформиата в процессе окисления циклогексана // ЖПХ. 2006. Т. 79. № 3. С. 424-428. EDN: HTBGFV
  29. deMan J. M., Tie F., deMan L. Formation of short chain volatile organic acids in the automated AOM method //j. Am. Oil Chem. Soc. 1987. V. 64. N 7. P. 993-996. https://doi.org/10.1007/bf02542435

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах