Gehydrogeneerde olijfolie Cosmetica Info

Meer veiligheidsinformatie:

CIR Review:

Olea Europaea (olijfolie) Fruitolie, gehydrogeneerde olijfolie, olijfoliezuur, kaliumolivaat en natriumolivaat werden opgenomen in de beoordeling door het CIR-expertpanel van plantaardige vetzuuroliën. Op basis van een geschiedenis van veilig gebruik in voedsel, de samenstelling van de oliën en gegevens die deze ingrediënten aanduidden, waren geen huidirriterende of sensibiliserende stoffen, concludeerde het CIR Expert Panel dat plantaardige vetzuuroliën waaronder Olea Europaea (Olive) Fruit Oil, Hydrogenated Olijfolie, olijfolie, kaliumolivaat en natriumolivaat waren veilig, zoals gebruikt in cosmetische producten.

Bij het selecteren van van planten afgeleide ingrediënten voor de bereiding van cosmetische producten, vertrouwen formuleerders op de uitgebreide geschiedenis van hun bereiding en gebruik. Dergelijke materialen zijn al lang gebruikt en op basis van deze ervaring; uitgebreide kennis van hun veiligheid is opgedaan. In de situatie van nieuw geïdentificeerde plantaardige producten in de cosmetische industrie, worden geschikte oog- en huidveiligheidsstudies uitgevoerd voorafgaand aan introductie in de algemene handel. Er zijn veel verschillende verwijzingen die de isolatie, het gebruik en de veiligheid van botanische preparaten beschrijven.

Meer informatie over botanische ingrediënten.

Link naar de FDA-code van federale verordeningen voor vetten en oliën afgeleid van olijven en andere plantaardige bronnen

Olijfolie kan worden gebruikt in cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging die in Europa op de markt worden gebracht volgens de algemene bepalingen van de cosmeticaverordening van de Europese Unie.

Link naar de EU-cosmeticaverordening: http://europa.eu/legislation_summaries/consumers/product_labelling_and_packaging/co0013_en.htm

Meer wetenschappelijke informatie:

Olea Europaea (Olive) Fruit Oil bestaat voornamelijk uit triglyceriden van oleïnezuur, palmitinezuur en linolzuur. Bij het benoemen van planten gebruiken botanici een Latijnse naam die bestaat uit het geslacht en de soort van de plant. Bijvoorbeeld, onder dit systeem is de plant, olijfboom bekend als Olea eropaea L., waarbij "L" staat voor Linneaus, die eerst het type plantensoort beschreef. Planten zijn ook bekend onder een algemene naam die al generaties lang wordt doorgegeven. Deze algemene namen kunnen van land tot land verschillen. Latijnse namen, die waarschijnlijk in veel landen worden herkend, worden daarom vaak op het etiket van een product gebruikt om een ​​ingrediënt uit planten te identificeren.

Gehydrogeneerde olijfolie Cosmetica Info

Spring naar navigatie Ga naar zoeken
Stappen in de hydrogenering van een C = C dubbele binding op een katalysatoroppervlak, bijvoorbeeld Ni of Pt:
(1) De reactanten worden geadsorbeerd op het katalysatoroppervlak en H2 distantieert.
(2) Een H-atoom bindt zich aan één C-atoom. Het andere C-atoom is nog steeds aan het oppervlak bevestigd.
(3) Een tweede C-atoom bindt zich aan een H-atoom. Het molecuul verlaat het oppervlak.
Gekatalyseerde hydrogenering
Proces type Chemisch
Industriële sector (en) Voedingsindustrie, petrochemische industrie, farmaceutische industrie, landbouwindustrie
Hoofdtechnologieën of subprocessen Verschillende overgangsmetaalkatalysatoren, hogedruktechnologie
grondstof Onverzadigde substraten en waterstof- of waterstofdonors
Product (en) Verzadigde koolwaterstoffen en derivaten
Uitvinder Paul Sabatier
Jaar van de uitvinding 1897

Hydrogenatie - om te behandelen met waterstof - is een chemische reactie tussen moleculaire waterstof (H.2) en een andere verbinding of element, gewoonlijk in de aanwezigheid van een katalysator zoals nikkel, palladium of platina. Het proces wordt gewoonlijk toegepast om organische verbindingen te verminderen of te verzadigen. Hydrogenering vormt typisch de toevoeging van paren waterstofatomen aan een molecuul, vaak een alkeen. Er zijn katalysatoren nodig om de reactie bruikbaar te maken; niet-katalytische hydrogenering vindt alleen plaats bij zeer hoge temperaturen. Hydrogenering vermindert dubbele en drievoudige bindingen in koolwaterstoffen.[1]

Werkwijze

Het heeft drie componenten, het onverzadigde substraat, de waterstof (of waterstofbron) en, onveranderlijk, een katalysator. De reductiereactie wordt uitgevoerd bij verschillende temperaturen en drukken afhankelijk van het substraat en de activiteit van de katalysator.

Gerelateerde of concurrerende reacties

Dezelfde katalysatoren en omstandigheden die worden gebruikt voor hydrogeneringsreacties kunnen ook leiden tot isomerisatie van de alkenen van cis naar trans. Dit proces is van groot belang, omdat hydrogeneringstechnologie het grootste deel van het transvet in voedingsmiddelen produceert (zie hieronder). Een reactie waarbij bindingen worden verbroken terwijl waterstof wordt toegevoegd, wordt hydrogenolyse genoemd, een reactie die kan optreden bij koolstof-koolstof en koolstof-hetero-atoom (zuurstof, stikstof of halogeen) bindingen. Sommige hydrogeneringen van polaire bindingen gaan gepaard met hydrogenolyse.

Waterstofbronnen

Voor hydrogenering is de voor de hand liggende bron van waterstof H2 gas zelf, dat gewoonlijk commercieel verkrijgbaar is in het opslagmedium van een cilinder onder druk. Het hydrogeneringsproces gebruikt vaak meer dan 1 atmosfeer H2, meestal getransporteerd vanuit de cilinders en soms aangevuld met "boosterpompen". Gasvormige waterstof wordt industrieel geproduceerd uit koolwaterstoffen volgens de werkwijze die bekend is als reformeren met stoom.[2] Voor veel toepassingen wordt waterstof overgedragen van donormoleculen zoals mierenzuur, isopropanol en dihydroantraceen. Deze waterstofdonoren ondergaan dehydrogenering tot respectievelijk kooldioxide, aceton en antraceen. Deze processen worden transfer-hydrogeneringen genoemd.

substraten

Een belangrijk kenmerk van alkeen- en alkyn-hydrogeneringen, zowel de homogeen als heterogeen gekatalyseerde versies, is dat waterstoftoevoeging plaatsvindt met "syn-additie", waarbij waterstof de minst gehinderde kant binnenkomt.[3] Deze reactie kan worden uitgevoerd op een verscheidenheid van verschillende functionele groepen.

Substraten voor en producten van hydrogenering
Substraat Artikel Comments Warmte van hydrogenering
(KJ / mol)[4]
R2C = CR'2
(Alkeen)
R2CHCHR'2
(Alkaan)
grote toepassing is de productie van margarine -90 tot -130
RC≡CR'
(Alkyn)
RCH2CH2R'
(Alkaan)
halfhydrogenering geeft cis-RHC = CHR'
−300
(voor volledige hydrogenering)
RCHO
(Aldehyde)
RCH2OH
(primaire alcohol)
vaak maakt gebruik van overdrachthydrogenering -60 tot -65
R2CO
(Keton)
R2CHOH
(secundaire alcohol)
vaak maakt gebruik van overdrachthydrogenering -60 tot -65
RCO2R'
(Ester)
RCH2OH + R'OH
(twee alcoholen)
is vaak van toepassing op de productie van vetalcoholen -25 tot -105
RCO2H
(carbonzuur)
RCH2OH
(primaire alcohol)
toepasbaar op vetalcoholen -25 tot -75
RNO2
(Nitro)
RNH2
(Amine)
belangrijkste toepassing is aniline[5][6] −550

katalysatoren

Met zeldzame uitzonderingen, H2 is niet reagerend in de richting van organische verbindingen in de afwezigheid van metaalkatalysatoren. Het onverzadigde substraat wordt op de katalysator gechemisorbeerd, waarbij de meeste plaatsen door het substraat worden bedekt. In heterogene katalysatoren vormt waterstof oppervlaktewaterhydriden (M-H) waaruit waterstofatomen kunnen worden overgebracht naar het chemisorbed-substraat. Platina, palladium, rhodium en ruthenium vormen zeer actieve katalysatoren, die werken bij lagere temperaturen en lagere drukken van H2. Niet-edelmetaalkatalysatoren, vooral die op basis van nikkel (zoals Raney-nikkel en Urushibara-nikkel) zijn ook ontwikkeld als economische alternatieven, maar ze zijn vaak langzamer of vereisen hogere temperaturen. De wisselwerking is de activiteit (snelheid van reactie) versus de kosten van de katalysator en de kosten van de inrichting die vereist is voor het gebruik van hoge drukken. Merk op dat de door Raney-nikkel gekatalyseerde hydrogeneringen hoge drukken vereisen:[7][8]

Katalysatoren worden gewoonlijk ingedeeld in twee brede klassen: homogene katalysatoren en heterogene katalysatoren. Homogene katalysatoren lossen op in het oplosmiddel dat het onverzadigde substraat bevat. Heterogene katalysatoren zijn vaste stoffen die in hetzelfde oplosmiddel met het substraat zijn gesuspendeerd of die met een gasvormig substraat zijn behandeld.

Homogene katalysatoren

Enkele algemeen bekende homogene katalysatoren zijn hieronder aangegeven. Dit zijn coördinatiecomplexen die zowel het onverzadigde substraat als de H activeren2. Meestal bevatten deze complexen metalen uit de platinagroep, in het bijzonder Rh en Ir.

  • Homogene hydrogeneringskatalysatoren en hun voorlopers
  • Dichlorotris (trifenylfosfine) ruthenium (II) is een prekatalysator op basis van ruthenium.

  • Crabtree's katalysator is een zeer actieve katalysator met iridium.

  • Rh2Cl2 (cod) 2 is een voorloper van vele homogene katalysatoren.

  • (S) -iPr-PHOX is een typerend chelaatvormend fosfineligand dat wordt gebruikt bij asymmetrische hydrogenering.

hydrogenering van propyleen met de katalysator van Wilkinson

Homogene katalysatoren worden ook gebruikt in asymmetrische synthese door de hydrogenering van prochirale substraten. Een vroege demonstratie van deze benadering was de Rh-gekatalyseerde hydrogenering van enamiden als voorlopers van het medicijn L-DOPA.[9] Om asymmetrische reductie te bereiken, worden deze katalysatoren chiraal gemaakt door het gebruik van chirale difosfineliganden.[10] Door rhodium gekatalyseerde hydrogenering is ook gebruikt bij de herbicideproductie van S-metolachloor, die een ligand van het Josiphos-type (genaamd Xyliphos) gebruikt.[11] In principe kan asymmetrische hydrogenering worden gekatalyseerd door chirale heterogene katalysatoren,[12] maar deze benadering blijft meer een nieuwsgierigheid dan een bruikbare technologie.

Heterogene katalysatoren

Heterogene katalysatoren voor hydrogenering komen industrieel meer algemeen voor. In de industrie worden edelmetaalhydrogeneringskatalysatoren uit de oplossing afgezet als een fijn poeder op de drager, dat een goedkoop, omvangrijk, poreus, gewoonlijk korrelvormig materiaal is, zoals geactiveerde koolstof, aluminiumoxide, calciumcarbonaat of bariumsulfaat.[13] Platina op koolstof wordt bijvoorbeeld geproduceerd door reductie van chloroplatinazuur in situ in koolstof. Voorbeelden van deze katalysatoren zijn 5% ruthenium op actieve kool, of 1% platina op alumina. Basismetaalkatalysatoren, zoals Raney-nikkel, zijn typisch veel goedkoper en hebben geen ondersteuning nodig. Ook worden in het laboratorium nog steeds niet-ondersteunde (massieve) edelmetaalkatalysatoren zoals platinazwart gebruikt, ondanks de kosten.

Zoals in homogene katalysatoren, wordt de activiteit aangepast door veranderingen in de omgeving rond het metaal, d.w.z. de coördinatiesfeer. Verschillende vlakken van een kristallijne heterogene katalysator vertonen verschillende activiteiten, bijvoorbeeld. Dit kan worden gewijzigd door metalen te mengen of verschillende bereidingstechnieken te gebruiken. Evenzo worden heterogene katalysatoren beïnvloed door hun dragers.

In veel gevallen impliceren zeer empirische wijzigingen selectieve "vergiften". Zo kan een zorgvuldig gekozen katalysator worden gebruikt om sommige functionele groepen te hydrogeneren zonder andere te beïnvloeden, zoals de hydrogenering van alkenen zonder aromatische ringen aan te raken, of de selectieve hydrogenering van alkynen tot alkenen met behulp van Lindlar's katalysator. Wanneer bijvoorbeeld het palladium van de katalysator op bariumsulfaat wordt geplaatst en vervolgens met chinoline wordt behandeld, reduceert de resulterende katalysator de alkynen slechts tot aan alkenen. De Lindlar-katalysator is toegepast voor de omzetting van fenylacetyleen in styreen.[14]

  • Illustratieve hydrogeneringen
  • Selectieve hydrogenering van de minder gehinderde alkeengroep in carvon met behulp van een homogene katalysator (Wilkinsons katalysator).[15]

  • Gedeeltelijke hydrogenering van fenylacetyleen met behulp van de Lindlar-katalysator.

  • Hydrogenering van een imine met behulp van een Raney-nikkelkatalysator, een populaire heterogene katalysator.

  • Gedeeltelijke hydrogenering van een resorcinolderivaat met behulp van een Raney-nikkelkatalysator.

  • Hydrogenering van maleïnezuur tot barnsteenzuur.[16]

Transfer hydrogenatie

Waterstof kan ook worden geëxtraheerd ("overgebracht") van "waterstof-donoren" in plaats van H2 gas. Waterstofdonoren, die vaak dienen als oplosmiddelen, omvatten hydrazine, dihydronaftaleen, dihydroantraceen, isopropanol en mierenzuur.[17]

In organische synthese is overdrachthydrogenering bruikbaar voor de asymmetrische reductie van polaire onverzadigde substraten, zoals ketonen, aldehyden en iminen. De hydrogenering van polaire substraten zoals ketonen en aldehyden vereist typisch overdrachthydrogenering, ten minste in homogene katalyse. Deze katalysatoren worden gemakkelijk gegenereerd in chirale vormen, hetgeen de basis is van asymmetrische hydrogenering van ketonen.

Overdrachthydrogenering gekatalyseerd door overgangsmetaalcomplexen verloopt door een "buitenbol-mechanisme".

Elektrolytische hydrogenering

Polaire substraten zoals nitrillen kunnen elektrochemisch worden gehydrogeneerd met behulp van protische oplosmiddelen en reducerende equivalenten als de bron van waterstof.[18]

Thermodynamica en mechanisme

De toevoeging van waterstof aan dubbele of drievoudige bindingen in koolwaterstoffen is een soort redoxreactie die thermodynamisch gunstig kan zijn. De toevoeging van waterstof aan een alkeen heeft bijvoorbeeld een Gibbs-vrije energiewijziging van -101 kJ · mol−1.[10] De reactiesnelheid voor de meeste hydrogeneringsreacties is echter verwaarloosbaar in de afwezigheid van katalysatoren.Hydrogenatie is een sterk exotherme reactie. Bij de hydrogenering van plantaardige oliën en vetzuren is de afgegeven warmte bijvoorbeeld ongeveer 25 kcal per mol (105 kJ / mol), voldoende om de temperatuur van de olie met 1,6-1,7 ° C per joodgetal te verhogen. Het mechanisme van metaal-gekatalyseerde hydrogenering van alkenen en alkynen is uitgebreid bestudeerd.[19] Allereerst bevestigt isotoop labeling met behulp van deuterium de regiochemie van de toevoeging:

RCH = CH2 + D2 → RCHDCH2D

Heterogene katalyse

Op vaste stoffen is het geaccepteerde mechanisme het Horiuti-Polanyi-mechanisme:[20][21]

  1. Binding van de onverzadigde binding en waterstofdissociatie tot atomaire waterstof op de katalysator
  2. Toevoeging van één atoom waterstof; deze stap is omkeerbaar
  3. Toevoeging van het tweede atoom; effectief onomkeerbaar onder hydrogenerende omstandigheden.

In de tweede stap is het gevormde metallo-intermediair een verzadigde verbinding die kan roteren en vervolgens kan afbreken, waarbij het alkeen opnieuw van de katalysator wordt losgemaakt. Dientengevolge veroorzaakt het contact met een hydrogeneringskatalysator noodzakelijk cis-trans-isomerisatie, omdat de isomerisatie thermodynamisch gunstig is. Dit is een probleem bij gedeeltelijke hydrogenering, terwijl bij volledige hydrogenering de geproduceerde trans-alkeen wordt uiteindelijk gehydrogeneerd.

Voor aromatische substraten is de eerste binding het moeilijkst te hydrogeneren vanwege de vrije energieboete voor het verbreken van het aromatische systeem. Het product hiervan is een cyclohexadieen, dat extreem actief is en niet kan worden geïsoleerd; in omstandigheden die voldoende verminderen om de aromatisering te verbreken, wordt het onmiddellijk gereduceerd tot een cyclohexeen. Het cyclohexeen wordt gewoonlijk onmiddellijk tot een volledig verzadigd cyclohexaan gereduceerd, maar speciale modificaties aan de katalysatoren (zoals het gebruik van het anti-oplosmiddel water op ruthenium) kunnen een deel van het cyclohexeen conserveren, als dat een gewenst product is.

Homogene katalyse

In veel homogene hydrogeneringsprocessen,[22] het metaal bindt aan beide componenten om een ​​tussenproduct alkeenmetaal te geven (H)2 complex. De algemene volgorde van reacties wordt verondersteld als volgt te zijn of een gerelateerde reeks stappen:

  • binding van de waterstof om een ​​dihydridecomplex te geven via oxidatieve additie (voorafgaand aan de oxidatieve toevoeging van H2 is de vorming van een diwaterstofcomplex):
LnM + H2 → LnMH2

4.6
Gemiddelde score: 20
5
14
4
4
3
2
2
2
1
1