CN106928057A - 一种合成马来酸二(2‑乙基己)酯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种合成马来酸二(2‑乙基己)酯的方法，具体步骤为：将马来酸酐、二乙基己醇、甲苯和杂多酸催化剂H4[Ti(H2O)TiW11O39 ]·7H2O加入到装有温度计、冷凝管和分水器的三口瓶中，马来酸酐与二乙基己醇的摩尔比为1:2.1～3.5，甲苯用量为总投料量的25%～50%，催化剂用量为总投料量的0.15%～0.65%，搅拌加热至回流，反应2～4小时，常压蒸馏回收甲苯，冷却后测定酸值，过滤回收催化剂，减压蒸馏得产品。本方法采用杂多酸H4[Ti(H2O)TiW11O39 ]·7H2O为催化剂合成了马来酸二(2‑乙基己)酯，在避免腐蚀和污染问题的同时，又具有操作简单，催化剂用量少、活性高、并可循环使用，酯化率高等优点。

Description

一种合成马来酸二(2-乙基己)酯的方法
技术领域
本发明属于有机合成化学技术领域，特别是一种合成马来酸二(2-乙基己)酯的方法。
背景技术
马来酸二(2-乙基己)酯也称马来酸二乙基己酯，简写DOM，是一种优良的内增塑剂，可以自聚也可以与氯乙烯、醋酸乙烯、苯乙烯和丙烯酸酯类共聚，共聚物广泛地用于油漆、涂料、粘合剂、纤维处理剂等方面，所得制品具有成膜光泽好、抗老化、耐酸耐碱性好的特点。此外，在石油、造纸等领域被用作浸渍剂、分散剂、润滑剂等，同时也是生产表面活性剂产品—磺基琥珀酸酯盐的主要中间体。其结构式如下。
目前工业上DOM的主要生产方法仍然以浓硫酸为催化剂，用硫酸作催化剂虽然原料廉价易得，但环境污染大，设备腐蚀严重，而且需中和、水洗、干燥等工序，工艺流程长。此外，由于反应周期长、温度较高，副反应多、产品质量差，因此，目前对DOM的合成研究主要集中于对催化剂的研究上。
邹长君等人（现代化工，1996,12:31-32）采用大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为催化剂，催化剂用量为原料总质量的4%，并用环己烷作带水剂，在常压和80℃下反应合成了DOM，酯化率为99.7%；罗志臣等人（天津化工，2004,18（5）:11-12）采用固体酸SO4 2-/TiO2为催化剂，催化剂用量为原料总质量的2%，反应温度为130℃，醇酐物质的量比为3.0，反应时间为2小时合成了DOM，产品收率为97.2%。采用新型催化剂后，克服了用硫酸等作催化剂的工艺路线复杂、设备腐蚀等缺点，但催化剂活性较低，催化剂用量较高，达到了原料质量的2～4%。
吴洪特等人（化学与生物工程2007,24（5），21-23）在固体酸SO4 2-/ TiO2为催化剂方法的基础上，采用复合固体超强酸SO4 2-/ZrO2-TiO2为催化剂，催化剂用量为原料总质量的1. 2%～ 1. 5%、酐醇摩尔比为1∶ 2. 5、反应温度145℃、反应压力低于1. 5 kPa、反应时间为2. 0 小时合成了DOM，产品收率为96. 7%。虽然此法催化剂的用量降低到1. 2%～ 1.5%，但用量仍然较大，另外需负压操作，对设备和操作的要求较高。
本发明开发了一种新的合成DOM的方法，这种方法具有操作简单，催化剂用量少、活性高、并可循环使用等多项优点。
发明内容
发明目的：为了解决目前DOM制备过程中浓硫酸作催化剂纯在的环境污染大，设备腐蚀严重，工艺流程长等不足，本发明提供一种合成DOM的方法，在避免腐蚀和污染问题的同时，又具有操作简单，催化剂用量少、活性高、并可循环使用，酯化率高等优点。
本发明的技术方案包括以下步骤：
步骤1. 将马来酸酐、二乙基己醇、甲苯（带水剂）和杂多酸催化剂H4[Ti(H2O)TiW11O39]·7H2O加入到装有温度计、冷凝管和分水器的三口瓶中，马来酸酐与二乙基己醇的摩尔比为1:2.1～3.5，甲苯用量为总投料量的25%～50%，催化剂用量为总投料量的0. 15%～0.65%，搅拌加热至回流，反应2～4小时。
步骤2. 常压蒸馏回收甲苯，冷却后测定酸值，过滤回收催化剂，减压蒸馏，收集馏分得马来酸二(2-乙基己)酯，计算酯化率。
上述方案中回收的甲苯及催化剂可循环使用。
本发明开发了一种新的合成DOM的方法，所做的技术改进是采用杂多酸H4[Ti(H2O)TiW11O39 ]·7H2O为催化剂合成DOM，与现有技术相比，具有以下突出优点：
1. 本方案采用了新的杂多酸催化剂进行反应，反应后催化剂与产物分离简单，简化了浓硫酸催化法中的中和、水洗等后处理工序，工艺流程大大缩短，操作简单，并且三废量大大减少，避免了环境污染和设备严重腐蚀等问题。
2. 本方案采用了新的杂多酸催化剂进行反应，酯化率高，可达到99.6%。
3. 本方案采用的杂多酸催化剂活性高，用量少，仅为总投料量的0. 15%～0.65%，并且回收的催化剂可循环使用，降低了成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
在装有温度计、回流冷凝管、和分水器的100ml三口瓶中，加入5.0g马来酸酐、24ml二乙基己醇、10ml甲苯（带水剂）和0.05g杂多酸催化剂及少量沸石，分水器中加入饱和食盐水，搅拌加热至回流，反应4小时后，常压蒸馏回收甲苯。冷至室温后取2ml溶液用0.05mol/l的NaOH溶液滴定，测定酸值，过滤回收催化剂，减压蒸馏得产品，计算酯化率为99.6%。
实施例2
在装有温度计、回流冷凝管、和分水器的100ml三口瓶中，加入5.0g马来酸酐、24ml二乙基己醇、15ml甲苯（带水剂）和0.1g杂多酸催化剂及少量沸石，分水器中加入饱和食盐水，搅拌加热至回流，反应4小时后，常压蒸馏回收甲苯。冷至室温后取2ml溶液用0.05mol/l的NaOH溶液滴定，测定酸值，过滤回收催化剂，减压蒸馏得产品，计算酯化率为95.8%。
实施例3
在装有温度计、回流冷凝管、和分水器的100ml三口瓶中，加入5.0g马来酸酐、22ml二乙基己醇、15ml甲苯（带水剂）和0.1g杂多酸催化剂及少量沸石，分水器中加入饱和食盐水，搅拌加热至回流，反应4小时后，常压蒸馏回收甲苯。冷至室温后取2ml溶液用0.05mol/l的NaOH溶液滴定，测定酸值，过滤回收催化剂，减压蒸馏得产品，计算酯化率为92.4%。

Claims (1)

1.一种合成马来酸二(2-乙基己)酯的方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤1. 将马来酸酐、二乙基己醇、甲苯和杂多酸催化剂H4[Ti(H2O)TiW11O39 ]·7H2O加入到装有温度计、冷凝管和分水器的三口瓶中，马来酸酐与二乙基己醇的摩尔比为1:2.1～3.5，甲苯用量为总投料量的25%～50%，催化剂用量为总投料量的0. 15%～0.65%，搅拌加热至回流，反应2～4小时；
步骤2. 常压蒸馏回收甲苯，冷却后测定酸值，过滤回收催化剂，减压蒸馏，收集馏分得马来酸二(2-乙基己)酯。
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