ステアリン酸エチルは、オクタデカン酸エチルまたはオクタデカン酸エチルエステルとしても知られ、分子式 C20H40O2 の化合物です。一般に、ステアリン酸エチル、ステアリン酸エチルエステル、オクタデカン酸エチルエステルなどの別名で呼ばれています。室温では白色の結晶性固体として存在し、ほとんど臭いはありません。ただし、特定の条件下では、無色無臭の液体とも呼ばれます。融点は通常、純度と製造プロセスに応じて 33-38 度の範囲です。沸点は常圧で約 213-215 度です。溶解性はエタノールとエーテルに溶けますが、水には溶けません。
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化学式 |
C20H40O2 |
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正確な質量 |
312.30 |
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分子量 |
312.54 |
| m/z | 312.30 (100.0%), 313.31 (21.6%), 314.31 (2.2%) |
| 元素分析 | C, 76.86; H, 12.90; O, 10.24 |
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融点 |
34-38 度 (lit.) |
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沸点 |
213-215 度 15 mm Hg(lit.) |
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密度 |
1.057 |
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屈折率 |
1.4349 |
| 引火点 | >230度F |
| 保管条件 | 2-8度 |
| 溶解度 | クロロホルム（わずかに）、酢酸エチル（わずかに） |
| 形状 | 白い結晶の塊 |
| 臭い | ワックス状 |
ステアリン酸エチルオクタデシルエタノエートまたはオクタデカン酸エチルとも呼ばれるこの化合物は、分子式が C20H40O2 の化合物です。ステアリン酸とエタノールの縮合によって形成されるエステルです。合成には通常、酸、塩基、または酵素によって触媒されるエステル化反応が伴います。ここでは、主に触媒エステル化プロセスに焦点を当てた合成方法の詳細な概要を示します。
- ステアリン酸: カルボン酸反応物。
- エタノール: アルコール反応物。
- 触媒: プロセスで消費されることなく反応速度を加速する物質。一般的な触媒には、硫酸 (H2SO4)、水酸化ナトリウム (NaOH)、または最近では複合無機塩触媒があります。
- 温度: 反応は通常、使用される触媒に応じて中温から高温までの高温で行われます。温度が高いほど反応速度が速くなりますが、副反応を引き起こす可能性もあります。
- プレッシャー反応は大気圧下でも、エタノール蒸気の凝縮を促進するためにわずかな圧力下でも行うことができます。
- 触媒濃度: 使用される触媒の量は、副産物の生成を最小限に抑えながら収量を最大化するように最適化されます。
- エステル化反応では、アルコールの酸素がカルボン酸のカルボニル炭素に求核攻撃を仕掛け、エステルと副産物として水が生成されます。
- 酸触媒の存在下では、反応はアシルカチオン中間体の形成を経て進行します。
- 塩基触媒反応はアルコキシド中間体の形成を通じて進行します。
- 複合無機塩触媒: 最近の研究では、ステアリン酸とエタノールのエステル化触媒として複合無機塩を使用することに焦点が当てられています。この方法は、従来の酸または塩基触媒と比較して、収率が高く、環境への影響が少ないという利点があります。
- 最適な条件例えば、硫酸鉄(III)と硫酸カリウムの複合触媒を特定の比率(例:n(Fe2(SO4)3):n(K2SO4)= 3.2:1}で使用し、ステアリン酸とエタノールのモル比を1:1.7、反応時間を140分にすると、最大86.66%の収率が報告されています。
- 反応が完了した後、通常は混合物を冷却し、触媒を中和または除去します。
- その後、エステルは蒸留またはその他の適切な分離技術によって水相から分離されます。
- 望ましい純度を得るには、再結晶や蒸留などのさらなる精製手順が必要になる場合があります。
安全に関する考慮事項
- 可燃性なので、注意して取り扱ってください。
- 反応は換気の良い場所で実施し、適切な個人用保護具（PPE）を着用する必要があります。
- 火災、流出、暴露に対する緊急手順を整備する必要があります。
食品添加物および香料
食品添加物および香料として、特にソーセージや加工肉などの肉製品の調理に使用されます。これらの製品の全体的な香りと風味のプロファイルに貢献します。
潤滑剤および防水剤
優れた潤滑性を有し、潤滑を必要とするさまざまな産業用途に適しています。また、耐水性があるため、防水剤としても有効です。
乳化剤および柔軟剤
乳化剤として機能し、さまざまな製品の乳化物や分散物を安定化させます。また、柔軟剤としても機能し、最終製品に滑らかで柔軟な質感を与えます。
パーソナルケアと化粧品
肌への親和性とエモリエント性があるため、パーソナルケア製品や化粧品に使用されています。ローション、クリーム、化粧品などの製品の質感や感触を改善するのに役立ちます。
溶剤および化学中間体
油や脂肪に溶けやすいため、さまざまな化学プロセスで溶媒として使用されます。また、他の化合物の合成における中間体としても機能します。
化学組成と分類:
ステアリン酸エチルステアリン酸とエタノールの反応から形成されるエステルです。ステアリン酸は動物性脂肪や一部の植物油によく含まれる飽和脂肪酸で、エタノールは広く使用されているアルコールです。
初期の使用と産業の発展:
ステアリン酸エチルを含むエステルの合成は、現代化学における体系的な研究や命名よりも古くから行われていたようです。初期の化学者や産業家は、油脂の加工中にエステルに遭遇した可能性があり、そこでは自然なエステル化反応が起こります。
19 世紀から 20 世紀にかけて化学産業が発展するにつれ、エステルの合成はより体系的かつ管理されるようになりました。潤滑剤、溶剤、香料など、さまざまな用途のエステルを製造する工業プロセスが開発されました。
商業化と産業利用:
特定のエステルとして、この工業化の時期に商業製品として登場したと考えられます。安定性が高く、揮発性が低く、油脂への溶解性が高いなどの特性があるため、さまざまな工業用途に適しています。
時間が経つにつれて、パーソナルケア製品、化粧品、潤滑剤、食品添加物の成分として広く使用されるようになりました。
科学的研究と改良された合成方法:
化学反応と触媒に関する科学的理解が進むにつれて、研究者はより効率的で環境に優しい合成方法を開発しました。これには、廃棄物を減らし、製品の収率を向上させることができる酵素や複合無機塩などの代替触媒の使用が含まれます。
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