合成癸二酸二异辛酯.doc

文档介绍：固体超强酸催化合成癸二酸二异辛酯
陈群
(常州工程职业技术学院化学工程系,江苏213004)
摘要:选择多种催化剂用于催化癸二酸和2-乙基己醇合成癸二酸二异辛酯,研究了固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3的催化性能,并考察了影响反应的因素,结果表明适宜的反应条件为:醇酸物质的量比为3:1;;带水剂甲苯为10mL;,%。
关键词:固体超强酸;癸二酸二异辛酯
癸二酸二异辛酯又称双-2-乙基己基癸二酸酯,用作低温增塑剂,常应用于聚氯乙烯耐寒塑料薄膜和人造革等制品的制造工艺中[1]。传统的合成方法是用硫酸作催化剂,癸二酸与异辛醇直接进行反应。该方法工艺复杂,反应选择性差,产品质量不好,设备腐蚀严重,同时会产生大量废液污染环境。近年来已有非酸催化合成癸二酸二异辛酯的报道[2~4]。
作者以SO42-/TiO2-Al2O3固体超强酸作催化剂,催化合成癸二酸二异辛酯,在适宜条件下,%。
1实验部分

2-乙基己醇(异辛醇)、三氯化铝、四氯化钛、氨水、硫酸均为化学纯;硫酸铁铵、氧氯化锆、磷钨酸、甲苯为分析纯;癸二酸为工业品。
WAY-1S阿贝折射仪:上海光学仪器厂; FT-IR红外光谱仪:美国PE公司。
-/TiO2-Al2O3的制备
按一定的Ti和Al原子比,称取四氯化钛和三氯化铝配成溶液,用氨水作沉淀剂,控制PH值为7~8,沉淀物经过滤、洗涤、研磨,过100目筛,,抽滤,110℃干燥,于400℃下活化3h,冷却,置于干燥器中备用。
参照文献[5~8]分别制备了SO42-/TiO2/Nd3+、SO42-/ZrO2、SO42-/ZrO2、SO42-/ZrO2- TiO2等固体酸催化剂。

在装陈群:硕士、讲师,从事高分子和精细合成的教学与科研工作,已发表论文多篇。
有分水器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中,加入一定量的癸二酸和2-乙基己醇(异辛醇)、甲苯和催化剂固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3,在回流状态下进行酯化反应,反应终了时取样测定其酸值,酸值的测定根据GB1668-81方法进行,以体系的酸值计算酯化率:
酯化率=(1-反应前某一时刻的酸值/反应液初始酸值)×100%
反应结束后,过滤分离出催化剂,将反应液转入蒸馏瓶中,进行蒸馏,在减压条件下先蒸出醇和甲苯,再收集沸点246-2470C/400Pa的馏分为产品。
2结果与讨论

分别选用硫酸铁铵、磷钨酸、SO42-/TiO2/Nd3+、SO42-/ZrO2、SO42-/ZrO2、SO42-/ZrO2- TiO2、 SO42-/TiO2-Al2O3等作催化剂,催化合成癸二酸二异辛酯,结果见表1。
表1 不同催化剂对转化率的影响*
催化剂
n(酸):n(醇)
/摩尔比
甲苯量
/ml
回流温度
/℃
反应时间
/h
酯化率
/%
SO42-/TiO2/Nd3+
1:
10
116~122
5

SO42-/TiO2-Al2O3
1:
10
125~130


SO42-/ZrO2
1:3