微波辐射下无溶剂合成己二酸二乙酯.pdf

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1、第39卷第1期化工技术与开发V01．39No．12010年1月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryJan．2010微波辐射下无溶剂合成己二酸二乙酯谢雯静，易静，史永刚，马龙，陆善庆，陈连清(中南民族大学化学与材料科学学院，催化材料科学国家民委暨教育部共建重点实验室，湖北武汉430074)摘要：微波辐射下以对甲苯磺酸为催化剂无溶剂合成了己二酸-7,酯，考察了微波辐射功率、微波辐射时间、原料配比、催化剂用量对产率的影响。最佳条件为：辐射功率为595W，反应时间为10．0min，己二

2、酸与无水乙醇的摩尔比为1：8，对甲苯磺酸用量为2．0％，产率可达85．9％。．关键词：微波辐射；合成；己二酸二乙酯中图分类号：o623．624文献标识码：A文章编号：1671—9905(2010)01—0010—02己二酸二乙酯是无色油状液体，主要用作溶剂中，加入一定量的乙醇，充分摇振，放入微波炉中加和有机合成中间体，还可用于日用化学工业和食品上回流装置，反应一定时间后，普通蒸馏回收过量的工业中。目前工业上大多采用以硫酸为催化剂的合乙醇，剩余物冷却后用水洗涤至中性，除去对甲苯磺成方法，但存在着产品质量差，设备腐蚀严重，后

3、处酸。粗酯经减压蒸馏提纯，前馏分舍弃，收集128～理复杂，污染环境等缺点，因此寻找新的合成方法很130℃／1．5kPa的馏分，得无色油状液体即为己二有意义。近年来，有文献报道以树脂【、无机盐[、酸二乙酯。杂多酸l3J、固体超强酸[4-5]等作为新型催化剂，但1．3产品的分析鉴定这些方法的催化剂制备复杂，成本高，不利推广。对按照本法制得的己二酸二乙酯为无色油状液体，甲苯磺酸是一种固体有机酸，无氧化性，无碳化作b．P．128~130℃／1．5kPa，与文献值[](128℃～130用，保管、运输、使用均比硫酸方便；作为酯化反应

4、的℃／1．5kPa)一致，折光率：1．4270(文献值[]：催化剂，具有活性高，产品纯度高，对设备腐蚀相对1．4272)。产物的主要红外光谱数据(KBr，v／cmI1)：较轻，污染较小等优点。近些年，利用微波技术促进3008(C—H)，2960(C—H)，1733(e一0)，1685生产中的有机化学反应研究已取得很大进展l6』，特(C)，1375(—H)，1186(e—O)，与文献报别是微波辐射下无溶剂催化合成符合节能环保、绿道的红外光谱数据一致。HNMR((][)Cl3)：4．19色化工的发展趋势[。本文尝试以对甲苯磺

5、酸为(ocr-h，4H，q)，2．26(00，4H，t)，1．65(a，4H，催化剂在微波辐射下无溶剂合成己二酸二乙酯，并m)，1．16(CH3，6H，t)。对最佳工艺条件进行了摸索。2结果与讨论1实验部分2．1微波功率对产率的影响1．1试剂和仪器采用1．2节的合成方法，酸醇摩尔比为1：8，对己二酸、对甲苯磺酸、无水乙醇(均为市售分析甲苯磺酸用量为0．06g(与己二酸的质量百分比为纯)。红外光谱用Nexus470红外光谱仪测定(KBr2％)，微波辐射时间为10．0min，仅改变微波输出压片)。核磁氢谱采用Avance50

6、0型核磁共振仪功率，结果见表1。从表1可知，提高微波功率时产(TMS为内标)；折光率用wYA型阿贝折光仪测率增加，但增大到一定功率时，产率反而会下降。微定。微波炉为改装的格兰仕WP700(21)微波炉。波加热与普通加热过程不同，是一种内加热，若微波1．2催化合成己二酸二乙酯的操作方法能级恰好与极性分子的转动、振动能级相匹配，微波己二酸2．96g(20mmo1)和对甲苯磺酸若干置能就容易被分子吸收，从而激发分子的转动和振动，于研钵，研细混合均匀后，转移到100mL圆底烧瓶对某些化学键的断裂起到积极的作用。因此，在微基金项目

7、：中南民族大学大学生勤工助研项目作者简介：谢雯静(1988．)，女，湖北十堰人，中南民族大学化学与材料科学学院2006级学生，从事有机合成研究收稿日期：2009—10—09第l期谢雯静等：微波辐射下无溶剂合成己二酸二乙酯11波功率小时，受激发的反应物分子有限，反应不完2．4催化剂用量对产率的影晌全，产率较低；而功率太大，则反应物分子碰撞过于采用1．2节的合成方法，微波辐射功率为595激烈，副反应速率也大大加快，导致产物的产率有所W，微波辐射时间为10．0rain，酸醇比1：8，考察催降低。595W是最佳反应功率。化剂用量

8、(对甲苯磺酸与己二酸的质量百分比)的影表1微波辐射功率对产率的影响响，结果见表4。由表4可知，随着催化剂用量的增Tab．1Effectofmicrowaveirradiationpowerontheyield加，产率不断增加。但当用量增加到2．0％时，继续微波功率119259280462595700加大用量，产率出现