CN106518671A - 一种尼泊金丁酯的制备方法 - Google Patents

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于龙
张宁
梁万根
张超
张永军
闫敏敏
王晓明
张子汉
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

本发明属于食品添加剂领域，具体涉及一种尼泊金丁酯的制备方法，该方法以自制固体超强酸为催化剂，以对羟基苯甲酸和正丁醇为反应原料，经过酯化反应得到产物。其中所述的自制催化剂是通过焙烧十二水合硫酸铁铵而得到的一种固体超强酸。其中所述的十二水合硫酸铁铵是用于催化酯化反应后的十二水合硫酸铁铵废料。本发明对工业废料进行再利用，减少了固体废弃物的排放，具有良好的环保效益；同时该方法制备的催化剂也具备催化活性好、选择性高、可循环使用多次等优点。

Description

一种尼泊金丁酯的制备方法
技术领域
本发明属于食品添加剂领域，具体涉及一种尼泊金丁酯的制备方法，特别是涉及一种在自制固体超强酸催化剂作用下对羟基苯甲酸与正丁醇反应制备尼泊金丁酯的方法。
背景技术
尼泊金酯由于其具有高效、广谱、低毒、易配伍等优点，广泛应用于食品、化妆品和医药工业，是我国替代苯甲酸钠等食品防腐剂的重点发展产品之一。其中尼泊金丁酯的抗菌作用由于乙酯和丙酯，防腐效果最佳。国内制备技术多以浓硫酸为催化剂，该工艺虽然酯化率高，但浓硫酸具有强腐蚀性，对设备要求高，易引起副反应和产生大量废酸，这些都与日益兴起的绿色化学的概念背道而驰，因此需要寻找一类新型催化剂解决目前问题。
十二水合硫酸铁铵作为路易斯酸的代表，对酯化反应广泛具有催化作用，克服了浓硫酸的诸多弊端，笔者就曾以其为催化剂合成了尼泊金丁酯。但使用后的硫酸铁铵作为废弃物排放，给环保也带来了一定的压力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种以催化酯化反应后的十二水合硫酸铁铵废渣为原料，制备固体超强酸，并以此为催化剂，高选择性、高收率、低成本的制备尼泊金丁酯的方法。
本发明是这样实现的：
一种尼泊金丁酯的制备方法，以自制固体超强酸为催化剂，以对羟基苯甲酸和正丁醇为反应原料，经过酯化反应得到尼泊金丁酯，包括以下步骤：
（1）制备催化剂：将用于催化酯化反应后的十二水合硫酸铁铵经乙醇洗、烘干、研磨后，装于坩埚，放进马弗炉中焙烧，而后放置干燥器中冷却至室温，备用；
（2）在装有搅拌器、上端连有回流冷凝管的分水器和温度计的三口烧瓶中，加入一定量的对羟基苯甲酸、正丁醇、和步骤（1）所得催化剂，开动搅拌，加热至回流，分水，反应，反应完毕后，分离催化剂，水蒸气蒸馏回收正丁醇，将蒸馏余液倾入蒸馏水中，搅拌下用质量分数为10%的碳酸钠溶液调pH至7-8，静置，待固体产物全部析出，经过滤，洗涤，干燥，得粗产品。
上述一种尼泊金丁酯的制备方法，优选的方案是，步骤（1）焙烧的温度为550℃。
上述一种尼泊金丁酯的制备方法，优选的方案是，步骤（1）焙烧的时间为5h。
上述一种尼泊金丁酯的制备方法，优选的方案是，步骤（2）催化剂用量为对羟基苯甲酸和正丁醇总质量的5.3%。
上述一种尼泊金丁酯的制备方法，优选的方案是，步骤（2）正丁醇和对羟基苯甲酸的质量比为3.5∶1。
上述一种尼泊金丁酯的制备方法，优选的方案是，步骤（2）反应时间为4h。
与现有技术相比，本发明最大的优越性就是属于废物利用，用催化酯化后的十二水合硫酸铁铵作为原料制备催化剂，减少了固体废弃物的排放，具有良好的环保效益；同时该方法制备的催化剂也具备催化活性好、选择性高、可循环使用多次等优点，与直接焙烧新鲜硫酸铁铵制备的催化剂有几乎相同的效果；由该催化剂催化反应制备得到的尼泊金丁酯收率可达97.3%，催化反应性能优良。
具体实施方式：
本发明变废为宝，以工业废料制备固体超强酸为催化剂，提供了一种尼泊金丁酯的制备方法，其中固体超强酸的制备工艺路线如下所示：
下面通过实施例对本发明作进一步的描述，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。本领域的技术人员应理解，对本发明的技术特征所作的等同替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。
实施例
（1）制备催化剂：将用于催化酯化反应后的十二水合硫酸铁铵经乙醇洗、烘干、研磨后，装于坩埚，放进马弗炉中于550℃焙烧5h，而后放置干燥器中冷却至室温，备用；
（2）在装有搅拌器、上端连有回流冷凝管的分水器和温度计的三口烧瓶中，加入一定量的对羟基苯甲酸、正丁醇、和步骤（1）所得催化剂，其中催化剂用量为对羟基苯甲酸和正丁醇总质量的5.3%，正丁醇和对羟基苯甲酸的质量比为3.5∶1，开动搅拌，加热至回流，分水，反应4h，反应完毕后，分离催化剂，水蒸气蒸馏回收正丁醇，将蒸馏余液倾入蒸馏水中，搅拌下用10%的碳酸钠溶液调pH至7-8，静置，待固体产物全部析出，经过滤，洗涤，干燥，得粗产品；酯化率可达97.3%。

Claims (6)

1.一种尼泊金丁酯的制备方法，其特征在于，以自制固体超强酸为催化剂，以对羟基苯甲酸和正丁醇为反应原料，经过酯化反应得到尼泊金丁酯，包括以下步骤：
（1）制备催化剂：将用于催化酯化反应后的十二水合硫酸铁铵经乙醇洗、烘干、研磨后，装于坩埚，放进马弗炉中焙烧，而后放置干燥器中冷却至室温，备用；
（2）在装有搅拌器、上端连有回流冷凝管的分水器和温度计的三口烧瓶中，加入一定量的对羟基苯甲酸、正丁醇、和步骤（1）所得催化剂，开动搅拌，加热至回流，分水，反应，反应完毕后，分离催化剂，水蒸气蒸馏回收正丁醇，将蒸馏余液倾入蒸馏水中，搅拌下用质量分数为10%的碳酸钠溶液调pH至7-8，静置，待固体产物全部析出，经过滤，洗涤，干燥，得粗产品。
2.根据权利要求1所述的一种尼泊金丁酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）焙烧的温度为550℃。
3.根据权利要求1所述的一种尼泊金丁酯的制备方法，其特征在于，步骤（1）焙烧的时间为5h。
4.根据权利要求1所述的一种尼泊金丁酯的制备方法，其特征在于，步骤（2）催化剂用量为对羟基苯甲酸和正丁醇总质量的5.3%。
5.根据权利要求1所述的一种尼泊金丁酯的制备方法，其特征在于，步骤（2）正丁醇和对羟基苯甲酸的质量比为3.5∶1。
6.根据权利要求1所述的一种尼泊金丁酯的制备方法，其特征在于，步骤（2）反应时间为4h。
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