CN116462586A - 一种乙酸正丁酯的合成方法 - Google Patents
一种乙酸正丁酯的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116462586A CN116462586A CN202310295256.9A CN202310295256A CN116462586A CN 116462586 A CN116462586 A CN 116462586A CN 202310295256 A CN202310295256 A CN 202310295256A CN 116462586 A CN116462586 A CN 116462586A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- butyl acetate
- kaolin
- catalyst
- solution
- 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.)
- Granted
Links
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 64
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 64
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 20
- -1 diphenyl sulphonyl imine Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims abstract description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 27
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 12
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 11
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 9
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 8
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 6
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 abstract description 15
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 14
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 10
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- LEXXWUCMDYEREL-UHFFFAOYSA-N imino(diphenyl)-$l^{4}-sulfane Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=N)C1=CC=CC=C1 LEXXWUCMDYEREL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 34
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 24
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013064 chemical raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011964 heteropoly acid Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen 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
- B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
- B01J31/0271—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds also containing elements or functional groups covered by B01J31/0201 - B01J31/0231
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种乙酸正丁酯的合成方法，属于合成乙酸正丁酯技术领域，所述合成方法中还提供一种催化剂，该催化剂可重复利用性高、经济效益好。所述催化剂原料包括预处理高岭土、氨基磺酸、无水四氯化锡、二苯磺酰亚胺、去离子水和无水乙醇；本发明添加了二苯磺酰亚胺，为后续进入预处理高岭土孔隙中活性位置的物质起到了很好的吸引和指向作用；将处理高岭土、氨基磺酸和无水四氯化锡联用，氨基磺酸在二苯磺酰亚胺的作用下均匀、分散地负载附着于预处理高岭土中，增强了催化效果；在此基础上，引入了无水四氯化锡，氨基磺酸和无水四氯化锡发生络合反应，形成更强的新活性点，进一步增强了催化剂的催化活性，使得乙酸正丁酯的酯化率高。
Description
技术领域
本发明属于合成乙酸正丁酯技术领域，具体地，涉及一种乙酸正丁酯的合成方法。
背景技术
乙酸正丁酯是一种重要的化工原料，广泛用作优良的有机溶剂、脱水剂、萃取剂应用于化工、医药、制革、塑料及香料等行业中。目前，工业上仍主要采用浓硫酸催化乙酸和正丁醇液相合成乙酸正丁酯，虽然工艺成熟，但反应过程中存在设备腐蚀严重、后处理困难、大量废酸污染等问题，难以适应日趋严格的环保要求。
随着人们绿色化学理念的提高，寻找一种替代浓硫酸的高效酯化催化剂的研发备受关注，目前市面上此类催化剂种类繁多，包括无机盐催化剂、杂多酸催化剂、磺酸类催化剂、固体超强酸催化剂、分子筛催化剂和离子液体催化剂等。但市面上的此类催化剂自身酯化率和重复使用后的酯化率并不能满足各企业日益增长的需求，大多数催化剂要酯化率高必然需要加大催化剂用量，而用量增加的同时会导致经济效益变差，因此，提供一种酯化率高且重复利用后仍能保持一定酯化率的催化剂很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乙酸正丁酯的合成方法，所述合成方法中还提供一种催化剂，所述催化剂原料包括预处理高岭土、氨基磺酸、无水四氯化锡、二苯磺酰亚胺、去离子水和无水乙醇；本发明添加了二苯磺酰亚胺，为后续进入预处理高岭土孔隙中活性位置的物质起到了很好的吸引和指向作用；将处理高岭土、氨基磺酸和无水四氯化锡联用，氨基磺酸在二苯磺酰亚胺的作用下均匀、分散地负载附着于预处理高岭土中，增强了催化效果；在此基础上，引入了无水四氯化锡，氨基磺酸和无水四氯化锡发生络合反应，形成更强的新活性点，进一步增强了催化剂的催化活性，使得乙酸正丁酯的酯化率高，解决了现有技术中存在的乙酸正丁酯的合成方法酯化率较低的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种乙酸正丁酯的合成方法，具体包括如下步骤：
向烧瓶中依次加入冰乙酸、正丁醇和催化剂，在烧瓶上装上油水分离器和球形冷凝管，控温油浴、搅拌反应，反应完成后将溶液冷却至室温，分离出水、酯层，酯层经洗涤、干燥、蒸馏后得到乙酸正丁酯。
进一步地，所述冰乙酸、正丁醇和催化剂的用量比为6-10mL:23-38mL:1.1-1.8g；所述油水分离器内装满正丁醇，至液面略低于支管口，所述控温油浴的温度为120-125℃，所述搅拌反应为磁力搅拌反应2-2.5h。
进一步地，所述催化剂包括如下重量份原料：
进一步地，所述预处理高岭土的制备方法为：将采购的高岭土用蒸馏水清洗干净、抽滤，抽滤完成后研磨并过筛，将过筛完的高岭土进行烘干和控温焙烧，焙烧完成后冷却至室温，接着加入硫酸溶液控温回流，回流后冷却至室温并过滤、洗涤，洗涤完成后控温烘干，得到预处理高岭土。
进一步地，所述过筛为200目筛，所述烘干温度为110-120℃，所述控温焙烧为控温730-780℃焙烧3-4h，所述硫酸溶液浓度为5mo l/L，所述硫酸溶液和高岭土的用量比为10-12mL:1g，所述控温回流的温度为85-90℃，时间为3-3.5h，所述洗涤为将滤液洗涤至中性，所述控温烘干的温度为70-80℃，时间为20-22h。
进一步地，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
S1、将氨基磺酸加入到去离子水中搅拌均匀，得到溶液A，备用；将无水四氯化锡逐滴滴入到无水乙醇中混合均匀，得到溶液B，备用；
S2、向备用的溶液A中加入二苯磺酰亚胺，控温搅拌均匀，再依次加入备用的溶液B和预处理高岭土，边浸渍边蒸发，得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物控温干燥，干燥完成后研磨成粉，得到催化剂。
进一步地，步骤S2所述控温搅拌均匀的温度为55-70℃；所述边浸渍边蒸发的温度为40-45℃，蒸发程度为直至溶液蒸干。
进一步地，步骤S3所述控温干燥的温度为100-110℃，时间为2-2.5h。
本发明的有益效果：
(1)本发明加入了预处理高岭土，经过煅烧、活化后的高岭土内部孔隙增多、比表面积增大，扩大了其与反应液的接触面积，更为后续负载在预处理高岭土孔隙中的物质提供了优异的条件。
(2)本发明加入了二苯磺酰亚胺，由于二苯磺酰亚胺对活性较高的物质具有极好的吸附性，而对活性较低的物质能起到阻碍作用，因此，在二苯磺酰亚胺和预处理高岭土反应后，为后续进入预处理高岭土孔隙中活性位置的物质起到了很好的吸引和指向作用，加速了其附着于高岭土孔隙中的速度，同时也增加了物质的分散性和均匀性，助力于提高催化剂成品更好的催化性。
(3)本发明加入了预处理高岭土、氨基磺酸和无水四氯化锡联用，氨基磺酸在二苯磺酰亚胺的作用下均匀、分散地负载附着于预处理高岭土中，增强了催化效果；在此基础上，引入了无水四氯化锡，氨基磺酸和无水四氯化锡发生络合反应，形成更强的新活性点，同时，活性中心数目增多，进一步增强了催化剂的催化活性，使得乙酸正丁酯的酯化率高。
(4)本发明提供的一种乙酸正丁酯的合成方法中所用到的催化剂性能较优，可重复利用性高，有利于资源的循环利用，且经济效益好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
预处理高岭土的制备：
将采购的高岭土用蒸馏水清洗干净、抽滤，抽滤完成后研磨并过200目筛，将过筛完的高岭土于110℃烘干，然后控温750℃焙烧4h，焙烧完成后冷却至室温，接着加入浓度为5mo l/L的硫酸溶液控温85℃回流3.5h，回流后冷却至室温并过滤，将滤液洗涤至中性，洗涤完成后控温75℃烘干22h，得到预处理高岭土。
所述浓度为5mo l/L的硫酸溶液和高岭土的用量比为11mL:1g。
实施例2
预处理高岭土的制备：
将采购的高岭土用蒸馏水清洗干净、抽滤，抽滤完成后研磨并过200目筛，将过筛完的高岭土于115℃烘干，然后控温780℃焙烧3h，焙烧完成后冷却至室温，接着加入浓度为5mo l/L的硫酸溶液控温90℃回流3.5h，回流后冷却至室温并过滤，将滤液洗涤至中性，洗涤完成后控温70℃烘干21h，得到预处理高岭土。
所述浓度为5mo l/L的硫酸溶液和高岭土的用量比为10mL:1g。
实施例3
预处理高岭土的制备：
将采购的高岭土用蒸馏水清洗干净、抽滤，抽滤完成后研磨并过200目筛，将过筛完的高岭土于120℃烘干，然后控温730℃焙烧4h，焙烧完成后冷却至室温，接着加入浓度为5mo l/L的硫酸溶液控温87℃回流3h，回流后冷却至室温并过滤，将滤液洗涤至中性，洗涤完成后控温80℃烘干20h，得到预处理高岭土。
所述浓度为5mo l/L的硫酸溶液和高岭土的用量比为12mL:1g。
对比例1
与实施例2相比，不同之处在于，不使用硫酸溶液对高岭土进行处理，即：将采购的高岭土用蒸馏水清洗干净、抽滤，抽滤完成后研磨并过200目筛，将过筛完的高岭土于115℃烘干，然后控温780℃焙烧3h，焙烧完成后冷却至室温，得到预处理高岭土。
实施例4
催化剂的制备，称取如下重量份催化剂原料：
所述催化剂的制备方法为：
S1、将氨基磺酸加入到去离子水中搅拌均匀，得到溶液A，备用；将无水四氯化锡逐滴滴入到无水乙醇中混合均匀，得到溶液B，备用；
S2、向备用的溶液A中加入二苯磺酰亚胺，控温55℃搅拌均匀，再依次加入备用的溶液B和实施例1制得的预处理高岭土，控温45℃边浸渍边蒸发至溶液蒸干，得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物控温100℃干燥2h，干燥完成后研磨成粉，得到催化剂。
实施例5
催化剂的制备，称取如下重量份催化剂原料：
所述催化剂的制备方法为：
S1、将氨基磺酸加入到去离子水中搅拌均匀，得到溶液A，备用；将无水四氯化锡逐滴滴入到无水乙醇中混合均匀，得到溶液B，备用；
S2、向备用的溶液A中加入二苯磺酰亚胺，控温70℃搅拌均匀，再依次加入备用的溶液B和实施例2制得的预处理高岭土，控温43℃边浸渍边蒸发至溶液蒸干，得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物控温105℃干燥2h，干燥完成后研磨成粉，得到催化剂。
实施例6
催化剂的制备，称取如下重量份催化剂原料：
所述催化剂的制备方法为：
S1、将氨基磺酸加入到去离子水中搅拌均匀，得到溶液A，备用；将无水四氯化锡逐滴滴入到无水乙醇中混合均匀，得到溶液B，备用；
S2、向备用的溶液A中加入二苯磺酰亚胺，控温62℃搅拌均匀，再依次加入备用的溶液B和实施例3制得的预处理高岭土，控温40℃边浸渍边蒸发至溶液蒸干，得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物控温110℃干燥2.5h，干燥完成后研磨成粉，得到催化剂。
对比例2
与实施例6相比，不同之处在于，以购买回来未经任何处理的高岭土代替实施例3制得的预处理高岭土，其余原料用量、操作步骤和参数均相同。
对比例3
与实施例6相比，不同之处在于，采用对比例1制得的预处理高岭土代替实施例3制得的预处理高岭土，其余原料用量、操作步骤和参数均相同。
对比例4
与实施例6相比，不同之处在于，不添加二苯磺酰亚胺，其余原料用量、操作步骤和参数均相同。
对比例5-10
与实施例6相比，不同之处在于，实施例3制得的预处理高岭土、氨基磺酸和无水四氯化锡的用量如表1所示，其余原料用量、操作步骤和参数均相同。
表1
实施例7
一种乙酸正丁酯的合成方法，具体包括如下步骤：
向烧瓶中依次加入冰乙酸、正丁醇和实施例4制得的催化剂，在烧瓶上装上油水分离器和球形冷凝管，控温120℃油浴，磁力搅拌反应2.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，分离出水、酯层，酯层经洗涤、干燥、蒸馏后得到乙酸正丁酯。
所述冰乙酸、正丁醇和实施例4制得的催化剂的用量比为6mL:38mL:1.8g。
实施例8
与实施例7相比，不同之处在于，催化剂为实施例5制得的催化剂，冰乙酸、正丁醇和实施例5制得的催化剂的用量比为8mL:30mL:1.4g。
实施例9
与实施例7相比，不同之处在于，催化剂为实施例6制得的催化剂，冰乙酸、正丁醇和实施例6制得的催化剂的用量比为10mL:23mL:1.1g。
对比例11-19
与实施例7相比，对比例11-19的不同之处在于，分别以对比例2-10制得的催化剂替代实施例4制得的催化剂，其余原料用量、操作步骤和参数均相同。
测试例1
根据国标GB/T 1668-2008，计算实施例7-9和对比例11-19的酯化率，其结果如表2所示。
表2
| 酯化率(％) | |
| 实施例7 | 95.53 |
| 实施例8 | 96.32 |
| 实施例9 | 96.55 |
| 对比例11 | 78.37 |
| 对比例12 | 85.26 |
| 对比例13 | 73.04 |
| 对比例14 | 93.11 |
| 对比例15 | 93.79 |
| 对比例16 | 92.38 |
| 对比例17 | 92.46 |
| 对比例18 | 91.50 |
| 对比例19 | 91.27 |
如表2所示，本发明提供的一种乙酸正丁酯的合成方法其酯化率高。详细地，从对比例11-12可以看出，本发明选用了高岭土并对高岭土进行煅烧、活化预处理，使得高岭土内部孔隙增多、比表面积增大，扩大了其与反应液的接触面积，更为后续负载在预处理高岭土孔隙中的物质提供了优异的条件；
从对比例13可知，本发明添加了二苯磺酰亚胺，二苯磺酰亚胺和预处理高岭土反应后，为后续进入预处理高岭土孔隙中活性位置的物质起到了很好的吸引和指向作用，加速了其附着于高岭土孔隙中的速度，同时也增加了物质的分散性和均匀性，助力于提高催化剂成品更好的催化性；
由对比例14-19可以知晓，本发明将预处理高岭土、氨基磺酸和无水四氯化锡联用，氨基磺酸在二苯磺酰亚胺的作用下均匀、分散地负载附着于预处理高岭土中，增强了催化效果；在此基础上，引入了无水四氯化锡，氨基磺酸和无水四氯化锡发生络合反应，形成更强的新活性点，同时，活性中心数目增多，进一步增强了催化剂的催化活性，使得乙酸正丁酯的酯化率高。
测试例2
将实施例7-9和对比例11-19反应结束后的混合溶液冷却至室温，抽滤回收催化剂，并将催化剂置于烘箱中80℃干燥2.0h，干燥完成后在实施例7的实验条件下进行催化剂重复套用实验，根据国标GB/T 1668-2008计算不同实验次数下的酯化率，其结果如表3所示。
表3
如表3所示，本发明提供的一种乙酸正丁酯的合成方法中，实施例7-9所用到的催化剂随着重复使用次数增加，酯化率依次降低，但变化不大，相比于对比例11-19所用到的催化剂更是保持较良的活性，说明本发明提供的催化剂性能较优，可重复利用性高，经济效益好。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述合成方法具体包括如下步骤：
向烧瓶中依次加入冰乙酸、正丁醇和催化剂，在烧瓶上装上油水分离器和球形冷凝管，控温油浴、搅拌反应，反应完成后将溶液冷却至室温，分离出水、酯层，酯层经洗涤、干燥、蒸馏后得到乙酸正丁酯。
2.根据权利要求1所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述冰乙酸、正丁醇和催化剂的用量比为6-10mL:23-38mL:1.1-1.8g。
3.根据权利要求1所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述油水分离器内装满正丁醇，至液面略低于支管口，所述控温油浴的温度为120-125℃，所述搅拌反应为磁力搅拌反应2-2.5h。
4.根据权利要求1所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂包括如下重量份原料：
5.根据权利要求4所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述预处理高岭土的制备方法为：将采购的高岭土用蒸馏水清洗干净、抽滤，抽滤完成后研磨并过筛，将过筛完的高岭土进行烘干和控温焙烧，焙烧完成后冷却至室温，接着加入硫酸溶液控温回流，回流后冷却至室温并过滤、洗涤，洗涤完成后控温烘干，得到预处理高岭土。
6.根据权利要求5所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述烘干温度为110-120℃，所述控温焙烧为控温730-780℃焙烧3-4h，所述硫酸溶液浓度为5mol/L，所述硫酸溶液和高岭土的用量比为10-12mL:1g。
7.根据权利要求5所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述控温回流的温度为85-90℃，时间为3-3.5h，所述洗涤为将滤液洗涤至中性，所述控温烘干的温度为70-80℃，时间为20-22h。
8.根据权利要求4所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
S1、将氨基磺酸加入到去离子水中搅拌均匀，得到溶液A，备用；将无水四氯化锡逐滴滴入到无水乙醇中混合均匀，得到溶液B，备用；
S2、向备用的溶液A中加入二苯磺酰亚胺，控温搅拌均匀，再依次加入备用的溶液B和预处理高岭土，边浸渍边蒸发，得到混合物；
S3、将步骤S2得到的混合物控温干燥，干燥完成后研磨成粉，得到催化剂。
9.根据权利要求8所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，步骤S2所述控温搅拌均匀的温度为55-70℃；所述边浸渍边蒸发的温度为40-45℃，蒸发程度为直至溶液蒸干。
10.根据权利要求8所述的一种乙酸正丁酯的合成方法，其特征在于，步骤S3所述控温干燥的温度为100-110℃，时间为2-2.5h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310295256.9A CN116462586B (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种乙酸正丁酯的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310295256.9A CN116462586B (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种乙酸正丁酯的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116462586A true CN116462586A (zh) | 2023-07-21 |
| CN116462586B CN116462586B (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=87181555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310295256.9A Active CN116462586B (zh) | 2023-03-24 | 2023-03-24 | 一种乙酸正丁酯的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116462586B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB772480A (en) * | 1952-06-23 | 1957-04-17 | Hoechst Ag | Aluminium compounds and the process for making them |
| CA2307717A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-07 | Brian K. Smith | Plumbing fixture surface restoration process |
| CN101020631A (zh) * | 2007-03-23 | 2007-08-22 | 上海工程技术大学 | S2O8 2－/TiO2－Al2O3固体超强酸催化合成乙酸正丁酯的方法 |
| JP2009269875A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Taisho Pharmaceutical Co Ltd | フッ素化エステル化合物の製造方法及びその中間体 |
| CN103880676A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-06-25 | 陕西科技大学 | 一种尼泊金十二酯的制备方法 |
| CN106905150A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-06-30 | 长春工业大学 | 一种乙酸正丁酯的合成方法 |
| CN110801847A (zh) * | 2018-08-06 | 2020-02-18 | 泰兴金江化学工业有限公司 | 一种黏土基固体酸制备乙酸酯的方法 |
| WO2022035917A1 (en) * | 2020-08-14 | 2022-02-17 | Merck Sharp & Dohme Corp. | Synthesis of fluorinated nucleotides |
-
2023
- 2023-03-24 CN CN202310295256.9A patent/CN116462586B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB772480A (en) * | 1952-06-23 | 1957-04-17 | Hoechst Ag | Aluminium compounds and the process for making them |
| CA2307717A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-07 | Brian K. Smith | Plumbing fixture surface restoration process |
| CN101020631A (zh) * | 2007-03-23 | 2007-08-22 | 上海工程技术大学 | S2O8 2－/TiO2－Al2O3固体超强酸催化合成乙酸正丁酯的方法 |
| JP2009269875A (ja) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Taisho Pharmaceutical Co Ltd | フッ素化エステル化合物の製造方法及びその中間体 |
| CN103880676A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-06-25 | 陕西科技大学 | 一种尼泊金十二酯的制备方法 |
| CN106905150A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-06-30 | 长春工业大学 | 一种乙酸正丁酯的合成方法 |
| CN110801847A (zh) * | 2018-08-06 | 2020-02-18 | 泰兴金江化学工业有限公司 | 一种黏土基固体酸制备乙酸酯的方法 |
| WO2022035917A1 (en) * | 2020-08-14 | 2022-02-17 | Merck Sharp & Dohme Corp. | Synthesis of fluorinated nucleotides |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| BIN TAN ET AL.: "Organocatalytic Amidation and Esterification of Aldehydes with Activating Reagents by a Cross-Coupling Strategy", ANGEW. CHEM. INT. ED., no. 51, pages 12538 - 12541 * |
| BING-HUNG CHEN ET AL.: "Optimization of biodiesel production from transesterification of triolein using zeolite LTA catalysts synthesized from kaolin clay", JOURNAL OF THE TAIWAN INSTITUTE OF CHEMICAL ENGINEERS, no. 79, pages 14 - 22, XP085189745, DOI: 10.1016/j.jtice.2017.03.009 * |
| 陈丹云等: "高岭土复合型固体酸催化合成异丁酸丁酯", 非金属矿, vol. 33, no. 1, pages 28 - 30 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116462586B (zh) | 2023-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108187641B (zh) | 一种海藻酸钠/聚乙烯醇@聚丙烯酰胺核壳结构凝胶球的制备方法及其应用 | |
| CN106031863A (zh) | 一种吸附分离复合纤维膜、制备方法及其用途 | |
| CN108993576A (zh) | 一种用于催化乙炔水合反应的锌催化剂及其制备方法 | |
| CN116462586B (zh) | 一种乙酸正丁酯的合成方法 | |
| CN113893880A (zh) | 一种MIL-125(Ti)催化剂的制备方法与应用 | |
| CN108579803B (zh) | 一种负载离子液体聚合物多孔微球的制备方法 | |
| CN114870823A (zh) | 一种镧基金属有机框架除磷复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN105964306A (zh) | 一种基于聚离子液体磁性纳米粒子、制备方法及其在三组分反应中的应用 | |
| CN110483678B (zh) | 一种用于山梨醇脱水制备异山梨醇的催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115350711B (zh) | 多硫代钼酸铵/铁酸锰过硫酸盐催化剂的制备方法 | |
| CN111389445A (zh) | 用于制备2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯的复合固体酸催化剂及制备方法 | |
| CN102935380B (zh) | 一种壳聚糖/贝壳粉复合微球负载钯催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN105665015A (zh) | 一种固体酸催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114436893B (zh) | 一种氘代乙腈的生产工艺 | |
| CN112934201B (zh) | 一种复合废气吸附材料及其制备方法 | |
| CN112934183B (zh) | 一种有机废气吸附剂及其制备方法 | |
| CN101676030A (zh) | 一种制备具有核壳结构的光触媒的方法 | |
| CN107694610A (zh) | 一种用于环己醇氧化合成环己酮的相转移催化剂及其制备方法 | |
| CN1483713A (zh) | β－紫罗兰酮的合成方法 | |
| CN108452770B (zh) | 一种MIL-101限域ZrO2纳米颗粒除磷吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN115608281A (zh) | 原位生长法制备石墨烯/zif-7复合凝胶 | |
| CN107556188B (zh) | 一种相转移催化合成苄酯的方法 | |
| CN104085872A (zh) | 一种菱形空心磷钨酸银棒的制备方法 | |
| CN113457739B (zh) | 一种以杯芳烃为载体的钯催化剂及其制备方法 | |
| CN111744544B (zh) | 一种用于合成偶氮二异丁腈的催化剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | 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 |