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《邻苯二甲酸二环己酯的绿色催化合成研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、邻苯二甲酸二环己酯的绿色催化合成研究田科学研究doi:10.3969/j.issn.1672—5425.2011.06.0042011,Vo1.28No.6亿亏与生物互狸Chemistry&Bioengineering邻苯二甲酸二环己酯的绿色催化合成研究冯纪南.黄海英,邓斌.(1.湘南学院化学与生命科学系,湖南郴州423000;2.湘南学院教务处,湖南郴州423000)摘要:研究了以十二烷基磺酸铁为催化剂合成邻苯二甲酸二环己酯的新工艺,考察了催化剂用量,醇酸摩尔比,反应时间,催化剂重复使用次数及带水剂等对邻苯二甲酸二环己酯收率的影响.结果表明,以十二烷基磺酸铁
2、作为催化剂,具有催化效果好,用量少,酯收率高,污染小,价格低等特点.在邻苯二甲酸酐用量为0.1mol,环己醇用量为0.28mo1,催化剂十二烷基磺酸铁用量为2.5g,反应时间为3.0h,带水剂二甲苯用量为15mI的最佳条件下,邻苯二甲酸二环己酯的收率达到93.6.关键词:邻苯二甲酸二环己酯;十二烷基磺酸铁;催化;合成中图分类号:O623.54文献标识码:A文章编号:1672—5425(2011)06—0016—03邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)是一种粉体防潮增塑剂,具有普通液体增塑剂不可替代的性能和用途],尤其是与其它增塑剂并用时,可使塑料表面收缩致密,起到防潮和防止
3、增塑剂挥发的作用,因此可用作聚苯乙烯,聚氯乙烯,硝酸纤维素,丙烯酸树脂等树脂的助增塑剂,热熔粘合剂,涂料和油墨助剂等.由于邻苯二甲酸二环己酯的毒性极低,美国,El本,德国,意大利等西方发达国家已允许其用作食品和药物包装材料.邻苯二甲酸二环己酯的传统生产方法是由邻苯二甲酸酐与环己醇在浓硫酸催化下酯化而得,存在设备腐蚀严重,副反应多,废液量大,环境污染严重等缺点].近年来,研究者利用固体超强酸,杂多酸,硫酸氢钠等替代浓硫酸催化不同的酯化反应_4],均取得了一定效果,具有良好的工业化应用和推广前景.作者在此首次采用自制的十二烷基磺酸铁为催化剂合成邻苯二甲酸二环己酯,并对酯化
4、反应条件进行了优化.1实验1.1试剂与仪器邻苯二甲酸酐,环己醇,二甲苯,三氯化铁,十二烷基磺酸钠,无水碳酸钠,无水硫酸镁,甲醇等均为市售分析纯;十二烷基磺酸铁参照文献E73自行合成.EQUIN0X一55型红外光谱仪,德国Bruker公司;x一4型数字显示显微熔点测定仪,北京泰克仪器有限公司;VarioEL一111型元素分析仪,德国Elementar公司;DF一101S型集热式磁力搅拌器,江苏省金坛市正基仪器有限公司;标准磨口中量有机玻璃仪器等.1.2邻苯二甲酸二环己酯的合成在装有温度计,磁力搅拌器,分水器(上端接回流冷凝管)的三颈磨口烧瓶中,按一定摩尔比依次加入邻苯二
5、甲酸酐和环己醇,再加入一定量的催化剂十二烷基磺酸铁和带水剂二甲苯.磁力搅拌下加热回流反应一定时间,稍冷,倾出反应液,分离出催化剂用作重复实验.反应混合液先在80℃下用5%NaCO.洗涤,再用二次蒸馏水洗至中性,无水硫酸镁干燥.蒸出带水剂二甲苯和未反应的过量环己醇,冷却,得到粗产品,然后用甲醇重结晶,得到白色粉末状固体产品,测其熔点为63~65℃,与文献[4～6]值相一致.2结果与讨论2.1醇酸摩尔比对酯化反应的影响在邻苯二甲酸酐用量为0.1mol,二甲苯用量为15mL,反应时间为3.0h,催化剂用量为2.5g的条件下,考察醇酸摩尔比(环己醇与邻苯二甲酸酐摩尔基金项目:
6、湖南省科技厅计划项目(2OlOGK3123),湖南省教育厅重点科研基金项目(10A113)收稿日期:2Ol1一O4一O2作者简介:冯纪南(1958一),女,湖南郴州人,副教授,主要从事生物,化学及药学方面的教学与科研工作;通讯作者:邓斌,副教授,理学博士,博士后.E—mail:dbhy88@yahoo.corn.cn.冯纪南等:邻苯二甲酸二环己酯的绿色催化合成研究/2011年第6期比,下同)对酯化反应的影响,结果见表1.表1醇酸摩尔比对酯化反应的影响Tab.1Effectofthemolarratioofcyclohexanoltophthalicanhydrideo
7、ntheesterificationn(环己醇):"(邻苯二甲酸酐)酯收率/由表1可知,过量的环己醇能使反应向生成物的方向进行,酯收率升高;但环己醇用量过多时,不仅造成浪费,还会使体系中催化剂的相对浓度降低,回流温度下降,反应速率减慢,酯收率降低.故,醇酸摩尔比以2.8:1为宜.2.2催化剂用量对酯化反应的影响在邻苯二甲酸酐用量为0.1mol,环己醇用量为0.28mol,二甲苯用量为15mI反应时间为3.0h的条件下,考察催化剂十二烷基磺酸铁用量对酯化反应的影响,结果见表2.表2催化剂用量对酯化反应的影响Tab.2Effectofcatalystam
