CN106496028B - 一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法 - Google Patents

一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106496028B
CN106496028B CN201610767805.8A CN201610767805A CN106496028B CN 106496028 B CN106496028 B CN 106496028B CN 201610767805 A CN201610767805 A CN 201610767805A CN 106496028 B CN106496028 B CN 106496028B
Authority
CN
China
Prior art keywords
neopentyl glycol
catalyst
tricaprylate
catalyst carrier
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610767805.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106496028A (zh
Inventor
张明
何延胜
刘南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panjin Hongding Chemical Co Ltd
Original Assignee
Panjin Hongding Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panjin Hongding Chemical Co Ltd filed Critical Panjin Hongding Chemical Co Ltd
Priority to CN201610767805.8A priority Critical patent/CN106496028B/zh
Publication of CN106496028A publication Critical patent/CN106496028A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106496028B publication Critical patent/CN106496028B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0215—Sulfur-containing compounds
    • B01J31/0225—Sulfur-containing compounds comprising sulfonic acid groups or the corresponding salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0244—Nitrogen containing compounds with nitrogen contained as ring member in aromatic compounds or moieties, e.g. pyridine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/04—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing carboxylic acids or their salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/40—Substitution reactions at carbon centres, e.g. C-C or C-X, i.e. carbon-hetero atom, cross-coupling, C-H activation or ring-opening reactions
    • B01J2231/49—Esterification or transesterification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明提供了一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法：新戊二醇、异辛酸进入反应器中，在反应器中加入制备的催化剂，在适宜温度下反应，反应结束得到粗品新戊二醇二异辛酸酯，粗品新戊二醇二异辛酸酯再经洗涤，蒸馏提纯，去除多余的异辛酸，得到最终产品新戊二醇二异辛酸酯。

Description

一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法
技术领域
本发明涉及一种合成酯类的方法，具体涉及一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法。
传统矿物油在润滑性，耐热性，氧化稳定性，低温流动性和生物降解性等方面已不能满足市场对润滑油的要求，与之相比，合成油在性能上则具有很多优势。合成油适应低温、高温、高负荷、高转速、高能辐射及强氧化介质等环境，其使用寿命也长于矿物油。合成油的优良性能可以弥补其价格较高的缺点，所以合成油不仅是许多军工和航空产品的重要润滑材料，而且在民用方面也有很大发展。具有位阻基团的新戊二醇二异辛酸酯等脂肪酸酯(POE)，由于润滑性、耐热性、氧化稳定性、低温流动性和生物降解性等优良而被用于润滑油基础油中。
CN103739495公布了一种新戊二醇酯的合成方法，包括如下步骤，第一步：在反应釜中，加入新戊二醇、苯甲酸、异辛酸和带水剂，然后搅拌，升温；第二步：当釜内温度升至170～180℃时，加入非酸催化剂，继续升温至200～300℃，保温进行酯化反应；第三步：除去苯甲酸、异辛酸和带水剂，得到新戊二醇酯粗品；第四步：将新戊二醇酯粗品冷却至75～85℃，经中和、水洗、精馏、脱色、压滤，得到成品。本发明采用钛酸酯作为催化剂。
肖林久等以新戊二醇(NPG)和异辛酸(EHA)为原料，以对甲苯磺酸为催化剂，通过无溶剂酯化反应合成酯类润滑油基础油新戊二醇二异辛酸酯。考察了反应温度、反应时间及催化剂用量等对酯化反应和EHA与NPG配比对NPG转化率及单、双酯产率的影响。结果表明：当酸、醇摩尔比为2.4∶1时，合成新戊二醇二异辛酸酯的最佳工艺条件为反应温度140～150℃，反应时间4h，催化剂用量4％，此条件下产率可以达到95％以上。肖林久等，新戊二醇二异辛酸酯的合成工艺研究[J]；精细石油化工，2016年06期。
由于以上专利及公知技术采用的催化剂为溶解于反应体系的催化剂，催化剂与产物不易分离，并且收率较低，需要加以改进。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法，其特征在于制备步骤包括：
(1)载体的制备：
将碳纳米管移入通以氮气流的管式电炉中热解，以每小时50-80℃的升温速度从室温缓慢升温至600-800℃，升温结束后将氮气切换成流量为3L-8L/小时的氟化氢活化处理2-10小时，产物冷至室温，得到催化剂载体；
(2)负载操作：
将步骤1)得到的催化剂载体在四氢呋喃溶剂中浸泡5-20h，催化剂载体与四氢呋喃溶剂的质量比为1∶3-1∶10，然后在四氢呋喃溶液中加入占催化剂载体质量百分比为0.05-0.5％的呋喃二甲酸，再加入占催化剂载体质量0.2％-2％的柠檬酸铈，0-40℃反应1-5h，过滤，在100-150℃下烘干，烘干后的物质在400-700℃、N2中培烧2-6h，得到铈修饰的碳纳米管催化剂，再将铈修饰的碳纳米管催化剂在乙醇溶剂中浸泡5-20h，催化剂载体与乙醇溶剂的质量比为1∶1-1∶10，加入占催化剂载体质量0.2％-2％的1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐，加入占催化剂载体质量10％-50％的对甲苯磺酸，30-70℃反应10-20h，产物经分离、烘干，得到所述的催化剂。
(3)合成反应：
新戊二醇、异辛酸进入反应器中，在反应器中加入上述步骤中制备的催化剂，按新戊二醇与异辛酸的摩尔比1∶2.5-5，催化剂加量为新戊二醇与异辛酸总质量的5-15％，反应温度140-200℃，反应3-10小时，反应结束得到粗品新戊二醇二异辛酸酯，粗品新戊二醇二异辛酸酯再经洗涤，蒸馏提纯，去除多余的异辛酸，得到最终产品新戊二醇二异辛酸酯。
上述碳纳米管为市售产品，如深圳市夏特科技有限公司生产的产品；四氢呋喃为市售产品，如常州市友丰化工有限公司生产的产品；呋喃二甲酸为市售产品，如莱克弗化工有限公司生产的产品；柠檬酸铈为市售产品，如郑州金邦化工有限公司生产的产品；；1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐为市售产品，如中科院兰州化物所生产的产品；对甲苯磺酸为市售产品，如南京米兰化工有限公司生产的产品；新戊二醇为市售产品，如上海化成工业有限公司生产的产品；异辛酸为市售产品，如上海翔资化工有限公司生产的产品。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
(1)铈修饰的碳纳米管催化剂负载1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐，呋喃二甲酸，对甲苯磺酸，可以使复合催化剂的整体酸性提高，从而提高了合成新戊二醇二异辛酸酯反应收率。
(2)固体催化剂易与产物分离，可以重复使用。
具体实施方式
以下实例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。
实施例1：
(1)载体的制备：
将碳纳米管移入通以氮气流的管式电炉中热解，以每小时60℃的升温速度从室温缓慢升温至700℃，升温结束后将氮气切换成流量为5L/小时的氟化氢活化处理7小时，产物冷至室温，得到催化剂载体；
(2)负载操作：
将步骤1)得到的催化剂载体100Kg在500Kg四氢呋喃溶剂中浸泡15h，然后在四氢呋喃溶液中加入占0.3Kg呋喃二甲酸，再加入1Kg柠檬酸铈，20℃反应3h，过滤，在120℃下烘干，烘干后的物质在600℃、N2中培烧4h，得到铈修饰的碳纳米管催化剂，再将铈修饰的碳纳米管催化剂100Kg在500Kg乙醇溶剂中浸泡15h，，加入1Kg1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐，加入40Kg对甲苯磺酸，在50℃反应15h，产物经分离、烘干，得到所述的催化剂。
(3)合成反应：
新戊二醇、异辛酸进入反应器中，在反应器中加入上述步骤中制备的催化剂，按新戊二醇与异辛酸的摩尔比1∶3，催化剂加量为新戊二醇与异辛酸总质量的10％，反应温度160℃，反应6小时，反应结束得到粗品新戊二醇二异辛酸酯，粗品新戊二醇二异辛酸酯再经洗涤，蒸馏提纯，去除多余的异辛酸，得到最终产品新戊二醇二异辛酸酯。编号为M-1。
实施例2：
(1)载体的制备：
将碳纳米管移入通以氮气流的管式电炉中热解，以每小时50℃的升温速度从室温缓慢升温至600℃，升温结束后将氮气切换成流量为3L/小时的氟化氢活化处理2小时，产物冷至室温，得到催化剂载体；
(2)负载操作：
将步骤1)得到的催化剂载体100Kg在300Kg四氢呋喃溶剂中浸泡5h，然后在四氢呋喃溶液中加入占0.05Kg呋喃二甲酸，再加入0.2Kg柠檬酸铈，0℃反应1h，过滤，在100℃下烘干，烘干后的物质在400℃、N2中培烧2h，得到铈修饰的碳纳米管催化剂，再将铈修饰的碳纳米管催化剂100Kg在100Kg乙醇溶剂中浸泡5h，，加入0.2Kg1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐，加入10Kg对甲苯磺酸，在30℃反应10h，产物经分离、烘干，得到所述的催化剂。
(3)合成反应：
新戊二醇、异辛酸进入反应器中，在反应器中加入上述步骤中制备的催化剂，按新戊二醇与异辛酸的摩尔比1∶2.5，催化剂加量为新戊二醇与异辛酸总质量的5％，反应温度140℃，反应3小时，反应结束得到粗品新戊二醇二异辛酸酯，粗品新戊二醇二异辛酸酯再经洗涤，蒸馏提纯，去除多余的异辛酸，得到最终产品新戊二醇二异辛酸酯。编号为M-2。
实施例3：
(1)载体的制备：
将碳纳米管移入通以氮气流的管式电炉中热解，以每小时80℃的升温速度从室温缓慢升温至800℃，升温结束后将氮气切换成流量为8L/小时的氟化氢活化处理10小时，产物冷至室温，得到催化剂载体；
(2)负载操作：
将步骤1)得到的催化剂载体100Kg在1000Kg四氢呋喃溶剂中浸泡20h，然后在四氢呋喃溶液中加入占0.5Kg呋喃二甲酸，再加入2Kg柠檬酸铈，40℃反应5h，过滤，在150℃下烘干，烘干后的物质在700℃、N2中培烧6h，得到铈修饰的碳纳米管催化剂，再将铈修饰的碳纳米管催化剂100Kg在1000Kg乙醇溶剂中浸泡20h，，加入2Kg1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐，加入50Kg对甲苯磺酸，在70℃反应20h，产物经分离、烘干，得到所述的催化剂。
(3)合成反应：
新戊二醇、异辛酸进入反应器中，在反应器中加入上述步骤中制备的催化剂，按新戊二醇与异辛酸的摩尔比1∶5，催化剂加量为新戊二醇与异辛酸总质量的15％，反应温度200℃，反应10小时，反应结束得到粗品新戊二醇二异辛酸酯，粗品新戊二醇二异辛酸酯再经洗涤，蒸馏提纯，去除多余的异辛酸，得到最终产品新戊二醇二异辛酸酯。编号为M-3。
比较例1：
呋喃二甲酸不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-4。
比较例2：
柠檬酸铈不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-5。
比较例3：
1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-6。
比较例3：
去掉步骤1，步骤2，使用对甲苯磺酸做为催化剂，其它同实施例1。所得产品编号为M-7。
本发明实施例得到的产品M-1～M-3以及对比例M-4～M-7，按下式计算反应收率，结果如下表1所示：
表1不同工艺做出的试验样品新戊二醇二异辛酸酯收率的比较
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)载体的制备：
将碳纳米管移入通以氮气流的管式电炉中热解，以每小时50-80℃的升温速度从室温缓慢升温至600-800℃，升温结束后将氮气切换成流量为3L-8L/小时的氟化氢活化处理2-10小时，产物冷至室温，得到催化剂载体；
(2)负载操作：
将步骤1)得到的催化剂载体在四氢呋喃溶剂中浸泡5-20h，催化剂载体与四氢呋喃溶剂的质量比为1∶3-1∶10，然后在四氢呋喃溶液中加入占催化剂载体质量百分比为0.05-0.5％的呋喃二甲酸，再加入占催化剂载体质量0.2％-2％的柠檬酸铈，0-40℃反应1-5h，过滤，在100-150℃下烘干，烘干后的物质在400-700℃、N2气氛下培烧2-6h，得到铈修饰的碳纳米管催化剂，再将铈修饰的碳纳米管催化剂在乙醇溶剂中浸泡5-20h，催化剂载体与乙醇溶剂的质量比为1∶1-1∶10，加入占催化剂载体质量0.2％-2％的1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐，加入对甲苯磺酸，30-70℃反应10-20h，产物经分离、烘干，得到铈修饰的催化剂；
(3)合成反应：
新戊二醇、异辛酸进入反应器中，在反应器中加入上述步骤中制备的铈修饰的催化剂，铈修饰的催化剂加量为新戊二醇与异辛酸总质量的1-15％，反应温度140-200℃，反应3-10小时，反应结束得到粗品新戊二醇二异辛酸酯，粗品新戊二醇二异辛酸酯再经洗涤，蒸馏提纯，去除多余的异辛酸，得到最终产品新戊二醇二异辛酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法，其特征在于步骤(2)中对甲苯磺酸的加入量为催化剂载体质量10％-50％。
3.根据权利要求1所述的一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法，其特征在于步骤(3)新戊二醇与异辛酸的摩尔比为1∶2.5-5。
CN201610767805.8A 2016-08-23 2016-08-23 一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法 Active CN106496028B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610767805.8A CN106496028B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610767805.8A CN106496028B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106496028A CN106496028A (zh) 2017-03-15
CN106496028B true CN106496028B (zh) 2018-11-30

Family

ID=58290326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610767805.8A Active CN106496028B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106496028B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB926607A (en) * 1959-11-10 1963-05-22 Geigy Co Ltd Saturated aliphatic carboxylic ester compositions and lubricants consisting of or containing them
CN105037152A (zh) * 2015-07-20 2015-11-11 山东同成医药科技有限公司 一种甲氧基乙酸甲酯的催化合成方法
CN105837447A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 沈阳化工大学 一种新戊二醇二异辛酸酯的合成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB926607A (en) * 1959-11-10 1963-05-22 Geigy Co Ltd Saturated aliphatic carboxylic ester compositions and lubricants consisting of or containing them
CN105037152A (zh) * 2015-07-20 2015-11-11 山东同成医药科技有限公司 一种甲氧基乙酸甲酯的催化合成方法
CN105837447A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 沈阳化工大学 一种新戊二醇二异辛酸酯的合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106496028A (zh) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102151568A (zh) 草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化剂及制备和应用
CN104926657B (zh) 草酸酯气相加氢合成乙醇酸酯的方法
CN106496028B (zh) 一种合成新戊二醇二异辛酸酯的方法
CN101903344B (zh) N-甲基吡咯烷酮的制备方法
CN109535024B (zh) 一种耐黄变型β-羟烷基酰胺固化剂及其制备方法与应用
CN104926649A (zh) 氢化均苯四甲酸四丙酯和1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐的制备方法
CN100582082C (zh) 顺式-二氢茉莉酮酸甲酯的合成方法
CN102627554B (zh) 亚甲基双水杨酸的制备方法
CN107774298B (zh) 多孔金属/分子筛复合催化剂、其制备方法及在合成气制备低碳烯烃中的用途
CN101508645B (zh) 一种二乙酰大黄酸的制备方法
CN113289631A (zh) 甲醇乙醇一步法合成异丁醛所用负载型金属氧化物催化剂及其制备方法和应用
CN107245040A (zh) 一种受阻酚类抗氧剂及其合成方法
CN102649743A (zh) 合成乙醇酸酯的方法
CN101006044B (zh) 对苯二甲醛的提纯方法
JP2014185112A (ja) モノオール又はジオールの製造方法
CN106699554A (zh) 己二酸二（2‑丙基庚）酯的精加工方法
CN106397192A (zh) 一种合成三羟甲基丙烷三异辛酸酯的方法
CN112403499A (zh) 一种钒磷氧催化剂的制备方法及其应用
CN105348068B (zh) 一种异辛酸钠的制备方法
CN101559370A (zh) 添加改性助剂的Cu-Cr系乙酸乙酯催化剂及制造方法
CN101429117A (zh) 一种2，4，6-三氯苯甲酸的制备方法
CN111825545A (zh) 由含有烷基蒽的产物中分离2-烷基蒽并采用催化氧化工艺制备2-烷基蒽醌的方法
CN115779980B (zh) Ni/CeO2-Rh催化剂用于愈创木酚选择性加氢制备环己醇反应的应用
CN102993171B (zh) 合成喹酞酮黄的方法
CN109663592B (zh) 高碳二元酯加氢制备高碳二元醇用催化剂

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant