CN102633643A

CN102633643A - 柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺

Info

Publication number: CN102633643A
Application number: CN2012101047383A
Authority: CN
Inventors: 曹立军; 周永芳; 陈平; 王志刚
Original assignee: JIANGSU LEMON CHEMICAL INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU LEMON CHEMICAL INDUSTRY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2012-08-15

Abstract

柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺，属柠檬酸增塑剂领域，一水柠檬酸或无水柠檬酸和2-丙基庚醇在催化剂H₂SO₄的作用下发生酯化反应合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，反应中用环己烷作带水剂，酯化反应的温度是120℃—160℃，反应时间是2-3小时，一水柠檬酸或无水柠檬酸与2-丙基庚醇的摩尔比是1:3-7，酯化反应完成后用碳酸钠溶液中和，然后水洗得到柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品，粗品经汽提去除多余的2-丙基庚醇、干燥、过滤后得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯，本工艺酯化率高，既经济又环保，适合工业化生产，获得的柠檬酸三2-丙基庚醇酯具有无毒、抗霉、塑化效果好、耐寒、耐光、耐水、挥发性小等优点。

Description

柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺

技术领域

本发明属柠檬酸增塑剂技术领域，尤其是一种柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺。

背景技术

目前柠檬酸三丁酯（TBC）和乙酰柠檬酸三正丁酯（ATBC）作为一种新型的塑料增塑剂，具有相溶性好，增塑效率高，无毒，耐候性强等特点而广受关注，可用于各种纤维素树脂的增塑，也可用于食品包装材料，医疗卫生制品。但是，由于柠檬酸三丁酯（TBC）分子量（360）和乙酰柠檬酸三正丁酯（ATBC）的分子量（402）相对偏小，产品在使用过程中容易析出，迁移性大，制品容易出油。

发明内容

本发明的目的是提出一种新型的柠檬酸增塑剂-柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺，这种柠檬酸增塑剂分子量较大（612），制备工艺简单，生产周期短，在产品使用过程中不易挥发和析出，迁移性小，制品不易出油。

具体是这样实施的：柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺，其特征在于一水柠檬酸或无水柠檬酸和2-丙基庚醇在催化剂H₂SO₄的作用下发生酯化反应合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，反应中用环己烷作带水剂，酯化反应的温度是120℃—160℃，最佳反应温度130℃—150℃，反应时间是2-3小时，一水柠檬酸或无水柠檬酸与2-丙基庚醇的摩尔比是1:3-7，优选1:4-6；酯化反应完成后用碳酸钠溶液中和，然后水洗得到柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品，粗品经汽提去除多余的2-丙基庚醇、干燥、过滤后得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯。

本工艺中催化剂H₂SO₄ 的加入量是一水柠檬酸或无水柠檬酸质量的0.3-1%，优选0.5-0.8%，环己烷用量约为一水柠檬酸或无水柠檬酸和2-丙基庚醇总质量的10%。

本工艺用质量百分比浓度为5%-10%的Na₂CO₃碱溶液中和碱洗，加入量为柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品重量的30-50%，以中和催化剂硫酸和反应中产生的不饱和柠檬酸酯。

本工艺的化学方程式为：

。

本发明方法酯化率高（皂化值法≥99.0%），既经济又环保，适合工业化生产，获得的柠檬酸三2-丙基庚醇酯具有无毒、抗霉、塑化效果好、耐寒、耐光、耐水、挥发性小等优点，并克服了柠檬酸三丁酯（TBC）和乙酰柠檬酸三正丁酯（ATBC）的缺点，是作为绿色环保增塑剂的优选产品。

具体实施方法

实施例1，向配有搅拌器，温度计，分水器及冷凝管的反应器中加入一水柠檬酸420g（2mol），2-丙基庚醇1264g（8mol），催化剂H₂SO₄ 2.1g（是一水柠檬酸质量的0.5%），作带水剂的环己烷160g (约为反应物总质量的10% )，在160℃下搅拌反应2—3小时，合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，经5%的Na₂CO₃碱溶液（加入量为柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品重量的40%）中和一次，水洗两次，汽提2小时，干燥过滤后即得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯。

产品测试：色泽＜50#（Pt-Co），产品皂化值272.6mgKOH/g，酸值0.048 mgKOH/g，水分0.022%。

实施例2

向配有搅拌器，温度计，分水器及冷凝管的反应品种加入无水柠檬酸420g（2mol），2-丙基庚醇948g（6mol），催化剂H₂SO₄ ，1.26g（是无水柠檬酸质量的0.3%），带水剂环己烷140g (约为反应物总质量的10% )，在150℃下搅拌反应2—3小时，合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，经5%的Na₂CO₃碱溶液（加入量为柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品重量的50%）中和一次，水洗两次，汽提2小时，干燥过滤后即得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯。

产品测试：色泽＜50#（Pt-Co），产品皂化值272.8mgKOH/g，酸值0.052 mgKOH/g，水分0.025%。

实施例3

向配有搅拌器，温度计，分水器及冷凝管的反应品种加入一水柠檬酸420g（2mol），2-丙基庚醇1896g（12mol），催化剂H₂SO₄ ，4.2g（是一水柠檬酸质量的1%），带水剂环己烷230g (约为反应物总质量的10% )，在120℃下搅拌反应2—3小时，合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，经8%的Na₂CO₃碱溶液（加入量为柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品重量的45%）中和一次，水洗两次，汽提2小时，干燥过滤后即得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯。

产品测试：色泽＜50#（Pt-Co），产品皂化值273.2mgKOH/g，酸值0.046 mgKOH/g，水分0.026%。

实施例4

向配有搅拌器，温度计，分水器及冷凝管的反应品种加入无水柠檬酸420g（2mol），2-丙基庚醇2212g（14mol），催化剂H₂SO₄3.4g（是无水柠檬酸质量的0.8%），带水剂环己烷260g (约为反应物总质量的10% )，在130℃下搅拌反应2—3小时，合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，经10%的Na₂CO₃碱溶液（加入量为柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品重量的30%）中和一次，水洗两次，汽提2小时，干燥过滤后即得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯。

产品测试：色泽＜50#（Pt-Co），产品皂化值272.7mgKOH/g，酸值0.044 mgKOH/g，水分0.028%。

Claims

1.柠檬酸三2-丙基庚醇酯的制备工艺，其特征在于一水柠檬酸或无水柠檬酸和2-丙基庚醇在催化剂H₂SO₄的作用下发生酯化反应合成柠檬酸三2-丙基庚醇酯，反应中用环己烷作带水剂，酯化反应的温度是120℃—160℃，反应时间是2-3小时，一水柠檬酸或无水柠檬酸与2-丙基庚醇的摩尔比是1:3-7，酯化反应完成后用碳酸钠溶液中和，然后水洗得到柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品，粗品经汽提去除多余的2-丙基庚醇、干燥、过滤后得成品柠檬酸三2-丙基庚醇酯。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于一水柠檬酸或无水柠檬酸与2-丙基庚醇的摩尔比是1:4-6。

3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于酯化反应的温度是130℃—150℃。

4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于催化剂H₂SO₄ 的加入量是一水柠檬酸或无水柠檬酸质量的0.3-1%。

5.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于催化剂H₂SO₄ 的加入量是一水柠檬酸或无水柠檬酸质量的0.5-0.8%。

6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于环己烷用量为一水柠檬酸或无水柠檬酸和2-丙基庚醇总质量的10%。

7.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于用质量百分比浓度为5%-10%的Na₂CO₃碱溶液中和碱洗，加入量为柠檬酸三2-丙基庚醇酯粗品重量的30-50%。