新型固体酸催化合成柠檬酸三丁酯.pdf

第2l卷增刊 分子催化 V01．21，Suppl． JOURNAl。OFMOI。ECUI．AR Aug． 2007 2007年8月 CATAI．YSIS(CHINA) 文章编号：OD-016 新型固体酸催化合成柠檬酸三丁酯· 王有菲，杨建国“，高珊，梁学正 (华东师范大学上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室。上海200062) 关键词t碳基磺酸，柠檬酸三丁酯，催化，合成 传统增塑剂邻苯二甲酸酯类如DOP因其结构 1实验部分 中含苯环，国外不断有DOP等邻苯二甲酸酯增塑剂 可能致癌的报道…。柠檬酸三丁酯为无毒无味的“绿 在备有电磁搅拌，温度计，回流冷凝管，分水 色”环保塑料增塑剂【2l，具有相容性好、增塑效率高、 器的100mL三颈瓶中加入一定量柠檬酸、正丁醇和 无毒、易被生物降解、挥发性小等优点p】。因此， 催化剂。进行加热回流，使反应产生的水从分水器 成为目前传统增塑剂邻苯二甲酸酯类的“绿色”替代 分出，将粗产品过滤，滤出的催化剂可直接用于下 品。 次反应，滤液用常压蒸馏，以回收过量的正丁醇， 合成柠檬酸三丁酯的传统的催化剂是浓硫酸 然后冷却到至室温，加入一定浓度的NaHC03溶液 Ml、对甲苯磺酸15l。但存在副反应多，精制困难， 中和并洗涤至中性，用分液漏斗分出有机相，旋蒸， 设备腐蚀严重，后处理复杂，产生工业“三废”，污 可得到近无色透明的产品即为柠檬酸三丁酯。 染环境等缺点。 本文以碳基磺酸为催化剂。研究了其催化合成 2结果与讨论 柠檬酸三丁酯的反应。结果表明该催化剂具有反应 在碳基磺酸用量为0．39，柠檬酸用量为1O．59， 产率高，产品纯度好，可重复使用多次等优点。 正丁醇按表1的比例用量，反应4h，所得结果如下： 囊I不同比例对反应的影响 由表l可见，随着反应的进行，转化率先升高 n(酸)：n(醇)=1：4．5左右较合适。 后降低。开始醇的过量加入会促进反应向正方向 在碳基磺酸用量为0．39，柠檬酸用量为lO．59，正 进行，随着醇的用量的增加，反应温度降低，对酯 丁醇用量为16．679，分别反应图2的时间，所得结 化反应不利。因此．综合以上这些因素，选择 果如表2： 裹2反应时间对反应的影响 由表2可见，随着反应时间的延长，转化率逐 在柠檬酸用量为10．59，正丁醇用量为16．679， 渐上升，特别是在4h前上升更快。但随着反应时 反应时间为4h，碳基磺酸分别按表3的用量，所得 间进一步延长，转化率几乎不变，甚至有所下降。 结果如下： 因此选择反应时间为4h左右为最佳反应时间。 ’ ·基金项目：上海市科学技术发展基金项目(No．03DJi4005) ‘‘联系人：杨建国(1964一)·华东师范大学化学系教授。博士生导师，E-torah jg,yang@chem．啪u．eclu∞ 王有菲等：新璎固体酸催化合成柠檬酸=丁酯 增f0