CN114805121A - 一种酯化反应的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种酯化反应的方法。所述酯化反应的方法包括以下步骤：将羧酸基供体、羟基供体、催化剂和脱水剂在有机溶剂中进行反应，得到脱水缩合产物；其中，所述有机溶剂包括C8‑C16的直链或支链烷烃。本发明的所述反应具有较少的副产物产生，产品纯度更高，本发明的所述反应产品转化率更高，收率更高，且本发明生成的目标产物更易从体系中分离出来，有效减少后处理的经济成本及时间成本。同时，本发明使用的溶剂具有闪点高、无气味的特点，危险性低，符合绿色环保的要求。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种酯化反应的方法。
背景技术
液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的，主要结构特征是棒状分子结构，现已发展出多种结构，包含联苯腈酯类、环己基联苯类、环氧杂环苯类、嘧啶环类、二苯乙炔类、乙基桥键类以及各种含氟苯环类。如今液晶材料广泛应用于各种显示器方面，与传统显示器相比，液晶显示器具有体积小、重量轻、功耗低且显示质量优异的特点。
乙基桥键类液晶材料多通过酯化反应合成。酯化反应是一类重要的有机反应，通常是指醇或酚与含氧的酸(包括有机酸和无机酸)作用生成酯和水的反应，其本质是分子间脱水。酯化反应是一种可逆反应(逆反应为酯的水解反应)，为促进向酯化方向进行，一般向反应中加入催化剂和脱水剂。虽然具有原料易得、价格低廉等优点，但其具有反应副产物多、废水生成量大、催化剂不易回收等诸多缺点。
酯化反应通常采用无水非质子溶剂，如甲苯、四氢呋喃、乙基叔丁基醚、乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二氯甲烷等。此类非质子溶剂存在闪点低、气味大，难回收，不符合现今绿色化学的趋势，与此同时，在此类溶剂体系中，若反应原料极性大或分子量较大时，会有大量的原料剩余，其反应有部分停留在中间态的酰胺副产物(含量2％以上)，使得收率降低。
因此，亟待开发一种溶剂能够代替以上溶剂的使用，并克服现有溶剂存在的闪点低、气味大，难回收，易产生酰胺副产物、收率低等缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种酯化反应的方法。所述酯化反应的方法具有较少的副产物产生，产品纯度更高，本发明的反应产品转化率更高，收率更高，且本发明生成的目标产物更易从体系中分离出来，有效减少后处理的经济成本及时间成本。同时，本发明使用的溶剂具有闪点高、无气味的特点，危险性低，符合绿色环保的要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种酯化反应的方法，所述酯化反应的方法包括以下步骤：将羧酸基供体、羟基供体、催化剂和脱水剂在有机溶剂中进行反应，得到脱水缩合产物；
其中，所述有机溶剂包括C8-C16的直链或支链烷烃；C8-C16直链或支链烷烃指的是含有8-16个碳原子的直链或支链烷烃，例如可以是8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个。
在本发明中，选自C8-C16的直链或支链烷烃作为反应溶剂，这些溶剂具有闪点高、无气味的特点，危险性低，符合绿色环保的要求，同时在这些溶剂中进行酯化反应能够极大减少酰胺副产物的生成，从而进一步提高产品纯度，且本发明的反应产品转化率更高，收率更高，目标产物更易从体系中分离出来。
在本发明中，所述羧酸基供体与羟基供体脱水缩合的产物可以为醚类、硫醚类、酯类、硫酯类、胺类、酰胺类中的任一种化合物。
优选地，所述羧酸基供体的结构式如下式I所示：
其中，
R1选自取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C5-C9杂环基或取代或未取代的C5-C12芳基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代烷基、卤代或非卤代烷氧基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基中任选地一个或至少两个-CH＝独立地被-N＝替代；
R2选自卤素、-CN、C1-C12烷基，所述C1-C12烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
a为1-3的整数，其中，当a为2或3时，R1为相同或不同的基团。
其中，C3-C12环烷基指的是含有3-12个碳原子的环烷基，例如可以是3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个。
其中，C5-C9杂环基指的是含有5-9个碳原子的杂环基，例如可以是5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个。
其中，C5-C12芳基指的是含有5-12个碳原子的芳基，例如可以是5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个。
其中，C1-C12烷基指的是含有1-12个碳原子的烷基，例如可以是1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个。
优选地，所述R1为取代或未取代的C3-C6环烷基、取代或未取代的C5杂环基或取代或未取代的C6芳基，所述C3-C6环烷基、C5杂环基或C6芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代C1-C3烷基、卤代或非卤代C1-C3烷氧基。
优选地，所述R2为-F、-Cl、-CN、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基。
优选地，所述a为1或2。
优选地，所述羟基供体的结构式如下式II所示：
其中，R3选自取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C5-C9杂环基或取代或未取代的C5-C12芳基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代烷基、卤代或非卤代烷氧基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基中任选地一个或至少两个-CH＝独立地被-N＝替代；
R4选自卤素、-CN、C1-C12烷基，所述C1-C12烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；b为1-3的整数，其中，当b为2或3时，R3为相同或不同的基团。
优选地，所述R3为取代或未取代的C3-C6环烷基、取代或未取代的C5杂环基或取代或未取代的C6芳基，所述C3-C6环烷基、C5杂环基或C6芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代C1-C3烷基、卤代或非卤代C1-C3烷氧基。
优选地，所述R4为-F、-Cl、-CN、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基。
优选地，所述b为1或2。
优选地，所述羧酸基供体选自下述化合物中的任意一种：
优选地，所述羟基供体选自下述化合物中的任意一种：
优选地，所述有机溶剂包括辛烷、壬烷、癸烷、异构十一烷、异构十二烷、异构十三烷、异构十四烷或异构十五烷中任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述有机溶剂包括癸烷、异构十二烷或异构十四烷中任意一种或至少两种的组合。
进一步为了获得较佳的产品收率和产品纯度，优选为异构十二烷。
优选地，所述催化剂包括4-二甲氨基吡啶、硫酸、盐酸或三氟化硼乙醚中任意一种或至少两种的组合，优选为4-二甲氨基吡啶。
优选地，所述脱水剂包括N,N'-二环己基碳酰亚胺、乙酰氯、亚硫酰氯或氯磺酸中任意一种或至少两种的组合，优选为N,N'-二环己基碳酰亚胺。
优选地，所述羧酸基供体、羟基供体、催化剂和脱水剂的摩尔比为1:(1-1.1):(0.05-0.3):(1-1.5)。
其中，“1-1.1”例如可以是1、1.02、1.04、1.06、1.08、1.1等；
其中，“0.05-0.3”例如可以是0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3等；
其中，“1-1.5”例如可以是1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等。
优选地，所述酯化反应原料的总质量和所述有机溶剂的体积比为1:(4-8)，例如可以是1:4、1:5、1:6、1:7、1:8等。
优选地，所述酯化反应的温度为0-160℃，例如可以是0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃等，优选为60-140℃，进一步优选为90-140℃，特别优选为130-140℃。
优选地，所述酯化反应的时间为2-10h，例如可以是2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h等，优选为4-6h。
优选地，所述酯化反应在保护性气体存在下进行。
优选地，所述保护性气体为氮气和/或氩气。
基团定义
术语“烷基”代表一类仅含有碳、氢两种原子的直链或支链烷基团，例如C1-C10烷基是指具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的直链或支链烷基团，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、正庚基、异辛基、正壬基、正癸基等。
术语“烯基”代表直链或支链烯基，且含有1个或至少两个双键，例如C2-C8烯基是指具有2、3、4、5、6、7、8个碳原子，例如乙烯基、丙烯基、(E)-2-甲基乙烯基或(Z)-2-甲基乙烯基等。
术语“烷氧基”代表通过氧原子键合的直链或支链烷基，其中术语“烷基”具有上述定义，“烷氧基”例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、戊氧基或其异构体。
术语“环烷基”代表含有3个以上的碳原子的饱和单环烃环，例如C3-C6环烷基是指具有3、4、5、6个碳原子，“环烷基”例如环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
术语“芳基”一般意指芳香性或部分芳香性的单环、双环或三环烃环，例如C5-C12芳基是指具有5、6、8、10、12个碳原子，例如苯基、联苯基、茚基二氢化奈基、萘基等。
术语“杂环基”代表含有饱和或部分饱和的单环或双环烃环，其含有5-9个碳原子且含有1-3个选自氧、硫或氮的含杂原子基团，例如呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、咪唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吡喃基等。
术语“卤素”代表氟、氯、溴或碘。
术语“取代或未取代”代表该结构中的氢被所述取代基取代或该氢未被取代基取代。除非另有说明，任选取代的基团可以在该基团每一个可取代的位置上具有取代基，或者在结构中的多于一个(至该被取代的结构上取代位占满)位置可以被取代。
本文使用的数值范围“C1-C12”以及其所包含的亚范围一般意指具有限定数量的1-12个原子，亦即1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12个原子。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)相对于常规的无水非质子溶剂，本发明选用高级饱和烷烃能够有效减少反应副产物的生成，产物纯度更高，产品收率高，对产物后续应用无影响；
(2)本发明的产物更易从反应体系中分离出来，减少了后处理的经济成本及时间成本；
(3)本发明使用的溶剂具有闪点高、无气味的特点，危险性低，更加符合绿色环保的要求；
(4)本发明的羧酸基供体与羟基供体进行酯化反应的方法具有绿色环保的特点，有利于实现工业化生产，具有极高的工业应用价值。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例及对比例中，相关试剂均可从市场购得，其中GC测试仪器为安捷伦7820A气相色谱仪，MS测试仪器为安捷伦7890B-5977A质谱仪。
实施例1
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL异构十二烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶一次，抽滤得86g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.85％，收率为91％。
式A的化合物的MS数据为：375.1(2％)、194.1(2％)、181.2(100％)、266.1(3％)、138.1(13％)、124.1(31％)、110.1(62％)、82.1(15％)、77.1(6％)、69.1(5％)。
实施例2
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL异构十二烷中充分溶解，在氮气条件下，控温95℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶三次，抽滤得80.7g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.84，收率为85％。
实施例3
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL癸烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用癸烷重结晶三次，抽滤得76g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.82％，收率为80％。
实施例4
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL异构十四烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十四烷重结晶三次，抽滤得77.9g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.81％，收率为82％。
实施例5
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL异构辛烷中充分溶解，在氮气条件下，控温125℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶一次，抽滤得67.5g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.80％，收率为71％。
实施例6
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL异构十二烷中充分溶解，在氮气条件下，控温60℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶一次，抽滤得70.8g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.80％，收率为75％。
对比例1
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL甲苯中充分溶解，在氮气条件下，控温95℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，控温75℃回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱，浓缩，用乙醇重结晶三次，用二氯甲烷与乙醇的混合溶液(二氯甲烷和乙醇的体积比为1:3)重结晶三次，抽滤得57g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.55％，收率为60％。
对比例2
将50g 4-戊基环己烷羧酸、49.2g 4'-羟基-[1,1'-联苯]-4-腈和3g 4-二甲氨基吡啶在600mL二甲基甲酰胺中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入54.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用乙醇重结晶三次，用二氯甲烷与乙醇的混合溶液(二氯甲烷和乙醇的体积比为1:3)重结晶三次，抽滤得49.4g式A的化合物的白色固体(4'-氰基-[1,1'-联苯]-4-基4-戊基环己烷羧酸酯)，GC：99.50％，收率为52％。
用GC测试仪对实施例1-6和对比例1-2的过程控制中酰胺副产物(
N-环己基-4-戊基环己烷甲酰胺)的含量及纯化后酰胺副产物的含量进行检测，其检测结果如下表1所示。
表1
| 过程控制酰胺副产物(％) | 纯化后酰胺副产物(％) | |
| 实施例1 | 0.02 | 0.01 |
| 实施例2 | 0.01 | 0.01 |
| 实施例3 | 0.11 | 0.08 |
| 实施例4 | 0.08 | 0.06 |
| 实施例5 | 0.07 | 0.04 |
| 实施例6 | 0.02 | 0.01 |
| 对比例1 | 3.5 | 0.41 |
| 对比例2 | 5.82 | 0.67 |
由对比例1-2和实施例1-6的对比可知，本发明的酯化反应方法具有较少的副产物产生，并且经后处理后，产品纯度更高，本发明的反应产品转化率更高，收率更高，且本发明生成的目标产物更易从体系中分离出来，有效减少后处理的经济成本及时间成本。
由实施例1-4和实施例5的对比可知，选择C10-C14的烷烃能进一步降低酰胺副产物的生成，从而提高反应收率；由实施例1-2和实施例6的对比可知，在本申请优选的反应温度范围内能进一步降低酰胺副产物的生成，从而提高反应收率。
实施例7
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL异构十二烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入21.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶一次，抽滤得42.5g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.87％，收率为93％。
式B的化合物的MS数据为：456.1(2％)、441.1(2％)、257.2(100％)、199.1(35％)、184.1(23％)、172.1(6％)、131.1(24％)、115.1(22％)、103.1(13％)、85.1(9％)、77.1(15％)、69.1(5％)。
实施例8
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL异构十二烷中充分溶解，在氮气条件下，控温95℃，分批加入21.6gN,N'-二环己基碳酰亚胺，反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶三次，抽滤得37.8g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.84％，收率为83％。
实施例9
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL癸烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入21.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用癸烷重结晶三次，抽滤得37g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.81％，收率为81％。
实施例10
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL异构十四烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入21.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十四烷重结晶三次，抽滤得38.3g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.84％，收率为84％。
实施例11
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL异构辛烷中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入21.6gN,N'-二环己基碳酰亚胺，反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶一次，抽滤得32.8g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.80％，收率为72％。
实施例12
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL异构十二烷中充分溶解，在氮气条件下，控温60℃，分批加入21.6gN,N'-二环己基碳酰亚胺，反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用异构十二烷重结晶一次，抽滤得37g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.81％，收率为81％。
对比例3
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL甲苯中充分溶解，在氮气条件下，控温95℃，分批加入21.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱，浓缩，用二氯甲烷和乙醇的混合溶液(二氯甲烷和乙醇的体积比为1:3)重结晶三次，抽滤得23.2g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.73％，收率为51％。
对比例4
将27.4g 4-(4-戊基环己基)苯甲酸、20g 4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-醇和1.22g4-二甲氨基吡啶在600mL二甲基甲酰胺中充分溶解，在氮气条件下，控温135℃，分批加入21.6g N,N'-二环己基碳酰亚胺，回流反应5h。过程控制检测酰胺副产物，趁热过滤，将滤液过硅胶柱后冷冻析晶，抽滤，用二氯甲烷和乙醇的混合溶液(二氯甲烷和乙醇的体积比为1:3)重结晶四次，抽滤得26.5g式B的化合物的白色固体(4'-甲氧基-[1,1'-联苯]-4-基4-(4-戊基环己基)苯甲酸酯)，GC：99.7％，收率为58％。
用GC测试仪对实施例7-12和对比例3-4的过程控制中酰胺副产物(
N-环己基-4-(4-戊基环己基)苯甲酰胺)的含量及纯化后酰胺副产物的含量进行检测，其检测结果如下表2所示：
表2
| 过程控制酰胺副产物(％) | 纯化后酰胺副产物(％) | |
| 实施例7 | 0.01 | 0.005 |
| 实施例8 | 0.015 | 0.01 |
| 实施例9 | 0.17 | 0.10 |
| 实施例10 | 0.05 | 0.02 |
| 实施例11 | 0.02 | 0.01 |
| 实施例12 | 0.01 | 0.008 |
| 对比例3 | 3.2 | 0.32 |
| 对比例4 | 4.75 | 0.85 |
由对比例3-4和实施例7-12的对比可知，本发明的酯化反应方法具有较少的副产物产生，并且经后处理后，产品纯度更高，本发明的反应产品转化率更高，收率更高，且本发明生成的目标产物更易从体系中分离出来，有效减少后处理的经济成本及时间成本。
由实施例7-10和实施例11的对比可知，选择C10-C14的烷烃能进一步降低酰胺副产物的生成，从而提高反应收率；由实施例7-8和实施例12的对比可知，在本申请优选的反应温度范围内能进一步降低酰胺副产物的生成，从而提高反应收率。
综上所示，本发明的酯化反应方法具有较少的副产物产生，产品纯度更高，本发明的反应产品转化率更高，收率更高，且本发明生成的目标产物更易从体系中分离出来，有效减少后处理的经济成本及时间成本。同时，本发明使用的溶剂具有闪点高、无气味的特点，危险性低，更加符合绿色环保的要求。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明酯化反应的方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种酯化反应的方法，其特征在于，所述酯化反应的方法包括以下步骤：将羧酸基供体、羟基供体、催化剂和脱水剂在有机溶剂中进行反应，得到脱水缩合产物；
其中，所述有机溶剂包括C8-C16的直链或支链烷烃。
2.根据权利要求1所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述羧酸基供体的结构式如下式I所示：
其中，
R1选自取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C5-C9杂环基或取代或未取代的C5-C12芳基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代烷基、卤代或非卤代烷氧基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基中任选地一个或至少两个-CH＝独立地被-N＝替代；
R2选自卤素、-CN、C1-C12烷基，所述C1-C12烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
a为1-3的整数，其中，当a为2或3时，R1为相同或不同的基团；
优选地，所述R1为取代或未取代的C3-C6环烷基、取代或未取代的C5杂环基或取代或未取代的C6芳基，所述C3-C6环烷基、C5杂环基或C6芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代C1-C3烷基、卤代或非卤代C1-C3烷氧基；
优选地，所述R2为-F、-Cl、-CN、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基；
优选地，所述a为1或2。
3.根据权利要求1或2所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述羟基供体的结构式如下式II所示：
其中，
R3选自取代或未取代的C3-C12环烷基、取代或未取代的C5-C9杂环基或取代或未取代的C5-C12芳基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代烷基、卤代或非卤代烷氧基，所述C3-C12环烷基、C5-C9杂环基或C5-C12芳基中任选地一个或至少两个-CH＝独立地被-N＝替代；
R4选自卤素、-CN、C1-C12烷基，所述C1-C12烷基中的一个或不相邻的两个以上的-CH2-可分别独立地被-CH＝CH-、-C≡C-、-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-替代；
b为1-3的整数，其中，当b为2或3时，R3为相同或不同的基团；
优选地，所述R3为取代或未取代的C3-C6环烷基、取代或未取代的C5杂环基或取代或未取代的C6芳基，所述C3-C6环烷基、C5杂环基或C6芳基的取代基选自卤素、卤代或非卤代C1-C3烷基、卤代或非卤代C1-C3烷氧基；
优选地，所述R4为-F、-Cl、-CN、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基；
优选地，所述b为1或2。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述羧酸基供体选自下述化合物中的任意一种：
优选地，所述羟基供体选自下述化合物中的任意一种：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括辛烷、壬烷、癸烷、异构十一烷、异构十二烷、异构十三烷、异构十四烷或异构十五烷中任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括癸烷、异构十二烷或异构十四烷中任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述催化剂包括4-二甲氨基吡啶、硫酸、盐酸或三氟化硼乙醚中任意一种或至少两种的组合，优选为4-二甲氨基吡啶；
优选地，所述脱水剂包括N,N'-二环己基碳酰亚胺、乙酰氯、亚硫酰氯或氯磺酸中任意一种或至少两种的组合，优选为N,N'-二环己基碳酰亚胺。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述羧酸基供体、羟基供体、催化剂和脱水剂的摩尔比为1:(1-1.1):(0.05-0.3):(1-1.5)；
优选地，所述酯化反应原料的总质量和所述有机溶剂的体积比为1:(4-8)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述酯化反应的温度为0-160℃，优选为60-140℃，进一步优选为90-140℃。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的酯化反应的方法，其特征在于，所述酯化反应的时间为2-10h，优选为4-6h。
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| CN101909744A (zh) * | 2007-12-27 | 2010-12-08 | Lg化学株式会社 | 包含锆化合物的用于酯化反应的催化剂组合物以及制备酯化合物的方法 |
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