CN106278883A - 一种尼泊金十四酯的催化合成方法 - Google Patents

一种尼泊金十四酯的催化合成方法 Download PDF

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陈永生
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
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Abstract

本发明公开了一种尼泊金十四酯的催化合成方法，是采用对羟基苯甲酸和正十四醇为原料，首先将正十四醇、对羟基苯甲酸、甲苯和催化剂加入反应器中进行酯化反应；然后冷却至室温，用稀碱溶液调整反应液至中性，用水萃取数次，脱水干燥后减压蒸馏除去反应液以及未反应的醇，得到粗酯产品，再用正己烷进行重结晶得到尼泊金十四酯。本发明采用的催化剂价廉、无毒、对设备无腐蚀性，且酯化反应工艺简单、耗能低、环境污染小、成本低。

Description

一种尼泊金十四酯的催化合成方法
技术领域
本发明涉及食品添加剂领域，特别涉及一种尼泊金十四酯的催化合成方法。
背景技术
尼泊金酯常用于食品、化妆品、医药等领域，其抑菌活性好、毒性低、抑菌谱广。国内使用较多的尼泊金酯有尼泊金甲酯、乙酯、丙酯、丁酯等短链酯，然而研究发现尼泊金酯的抑菌活性随着R基上碳原子数目的增加而增强，且毒性逐渐减弱。但国内对长链尼泊金酯的研究应用较少，特别是尼泊金十四酯(即对羟基苯甲酸正十四酯)鲜有报道。现有的尼泊金酯催化合成方法，是以对羟基苯甲酸和相应醇类物质作为原料，使用浓硫酸、固体超强酸、离子液体等催化剂催化合成。浓硫酸、浓盐酸作为催化剂产生的副产物较多，对设备腐蚀性强，对环境的污染严重；固体超强酸作为催化剂的合成方法较复杂；离子液体作为催化剂的成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种环境友好、成本低、工艺简单的尼泊金十四酯的催化合成方法，采用的催化剂对设备无腐蚀性。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种尼泊金十四酯的催化合成方法，是采用对羟基苯甲酸和正十四醇为原料，首先将正十四醇、对羟基苯甲酸、甲苯和催化剂加入反应器中进行酯化反应；反应结束后，待反应液冷却到室温，用稀碱溶液调整反应液至中性，用水萃取数次，脱水干燥后减压蒸馏除去甲苯以及未反应的醇，得到粗酯产品，再用正己烷进行重结晶得到尼泊金十四酯。
所述催化剂是对甲苯磺酸。
所述甲苯既是反应液又是带水剂。由于本催化合成方法为酯化反应，在反应过程中有水生成，且为可逆反应，为提高产率，选用甲苯溶液作为带水剂，将反应生成的水带走，促使反应向正向反应。
所述甲苯的用量是正十四醇质量的40～50％。
所述酯化反应的温度为110～140℃、时间为3～5h。
对羟基苯甲酸与正十四醇的摩尔比为1：3～5。
催化剂的用量为对羟基苯甲酸质量的4～8％。
所述的稀碱溶液为碳酸氢钠溶液或氨水。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
(1)本发明采用对甲苯磺酸作催化剂，酯化反应产率高，可达到96.57％。
(2)本发明采用的催化剂价廉、无毒、对设备无腐蚀性，且酯化反应工艺简单、耗能低、环境污染小、成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为3:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的6.00％，加热到120-130℃，反应时间4h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用氨水调整pH值至中性，用水清洗数次，混合液脱水后减压蒸馏得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为91.58％。熔点55.0-56.5℃；红外特征3390.3cm-1为羟基的伸缩振动峰，1685.0cm-1为酯羰基的特征伸缩振动峰，1603.5cm-1、1587.4cm-1、1511.3cm-1为苯环的特征吸收峰，同时716.9cm-1、770.0cm-1、858.9cm-1出现芳环＝CH的特征吸收峰，在1163.6cm-1、1276.0cm-1为芳香酸酯C-O-C的非对称和对称伸缩振动峰。
实施例2
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为4:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的8.00％，加热到130-140℃，反应时间4h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用碳酸氢钠溶液调整pH值为中性，清洗数次混合液，减压蒸馏混合液得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为87.43％。
实施例3
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为4:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的6.00％，加热到110-120℃，反应时间5h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用碳酸氢钠溶液调整pH值为中性，清洗数次混合液，减压蒸馏混合液得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为76.94％。
实施例4
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为4:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的8.00％，加热到120-130℃，反应时间3h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用碳酸氢钠溶液调整pH值为中性，清洗数次混合液，减压蒸馏混合液得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为94.80％。
实施例5
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为3:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的8.00％，加热到130-140℃，反应时间5h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用碳酸氢钠溶液调整pH值为中性，清洗数次混合液，减压蒸馏混合液得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为93.20％。
实施例6
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为3:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的8.00％，加热到120-130℃，反应时间4h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用氨水溶液调整pH值为中性，清洗数次混合液，减压蒸馏混合液得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为96.57％。
实施例7
向酯化反应器依次加入正十四醇和对羟基苯甲酸(摩尔比为5:1)，甲苯(醇质量的50％)，催化剂对甲苯磺酸添加量为对羟基苯甲酸质量的4.00％，加热到120-130℃，反应时间5h，酯化反应完成。待反应液冷却到室温，用氨水溶液调整pH值为中性，清洗数次混合液，减压蒸馏混合液得到粗酯产品，用正己烷进行重结晶，干燥后得到尼泊金十四酯，产率为80.80％。

Claims (7)

1.一种尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：是采用对羟基苯甲酸和正十四醇为原料，首先将正十四醇、对羟基苯甲酸、甲苯和催化剂加入反应器中进行酯化反应；反应结束后，待反应液冷却到室温，用稀碱溶液调整反应液至中性，用水萃取数次，脱水干燥后减压蒸馏除去甲苯以及未反应的醇，得到粗酯产品，再用正己烷进行重结晶得到尼泊金十四酯。
2.根据权利要求1所述的尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：所述催化剂是对甲苯磺酸。
3.根据权利要求1所述的尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：所述甲苯的用量是正十四醇质量的40～50％。
4.根据权利要求1所述的尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：所述酯化反应的温度为110～140℃、时间为3～5h。
5.根据权利要求1所述的尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：对羟基苯甲酸与正十四醇的摩尔比为1：3～5。
6.根据权利要求1所述的尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：催化剂的用量为对羟基苯甲酸质量的4～8％。
7.根据权利要求1所述的尼泊金十四酯的催化合成方法，其特征在于：所述的稀碱溶液为碳酸氢钠溶液或氨水。
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