对甲苯磺酸催化合成己二酸二丁酯的研究

对甲苯磺酸催化合成己二酸二丁酯的研究 增刊 林进，等:对甲苯磺酸催化合成己二酸二丁酯的研究 对甲苯磺酸催化合成己二酸二丁酯的研究 林进，王兰芝，刘华亭 (河北师范大学化学系(河北石家庄050016) 摘要:对甲苯磺酸作为己二酸和正丁醇的酯化催化剂，性能优于硫酸。探讨并找到了其较好的 反应条件，酯化率达95(17,。 关键词:己二酸二丁酯;对甲苯磺酸;催化;合成 文献标识码:A 中图分类号:'rQ655 文章编号:1003—5214(1999)SO一0333—02 已二酸二丁酯可用作香料和常温下的增塑刑， 酯化率=(1一 )×100, 也可作有机合成中间体。通常它是在硫酸催化下由 反应结束后。将反应液分别用水、稀碳酸氢钠溶 己二酸和正丁醇酯化反应而得 ，硫酸虽然活性高， 液、水洗涤，干燥，先常压蒸出正丁醇，再减压蒸馏， 价廉，但选择性差，副反应多，产品质量不好，设备腐 收集沸点136。139?1400Pa的馏分为产品。 蚀严重，同时产生大量废液，污染环境。近年来虽然 有利用杂多酸作催化剂的报道【2J，活性虽高，选择性 2结果与讨论 好，但制备麻烦，且价格较高。对甲苯磺酸是一种强 有机酸，无氧化性，无炭化 2(1反应时间的影响作用，作为酯化反应的催 采用0(Imol己二酸，0(5tool正丁醇(加入1(09 化剂，具有话性高，选择性好，操作方便。不腐蚀设 对甲苯磺酸，在回流状态下进行酯化反应，测定不同 备，减少污染等显著优点”“1。为此，采用对甲苯磺 时间的酯化率，其结果见表I。酸作催化剂合成己二酸二丁酯，讨论了影响反应的 因素，在适当的合成条件下，酯化率可达95(17,。 表1反应时间对酯化率的影响 0 5 反应时问，ll 1(0 1(5 2 0 2(5 l实验 63(78 79(75 90(25 95 酯化率，, 17 95(18 1(1试剂 己二酸、正丁醇、对甲苯磺酸均为分析纯。” 由表1可见，在此反应条件下，回流分水2h(反 (N棚C旺)=10,的水溶液。 应就已达到平衡，再延长反应时间。对酯化率没有影 1(2反应原理 响，故选择反应时间为2h最佳。 以己二酸和正丁醇为原料，在对甲苯磺酸的催 2(2催化剂用?对反应的影响 化作用下，台成己二酸二丁酯(其反应式为: 采用0(1mol己二酸，0(知d正丁醇，加入不同量的 CH2Clt2COOH+2n(q屿删蔓里苎坚( 催化剂进行酯化反应，回流允水2h。其结果见表201 C?CH2COOH 表2催化剂用量对反应的影响c|12c如cOOcI玛。“+2?0 c呸CH2COOC,玛一n 1(3酯化反应 在装有温度计、回流冷凝器和分水器的四颈瓶 中，加人一定量的己二酸、正丁醇和对甲苯磺酸，待 由表2可见，随着催化剂用量的增加，酯化率逐 加热溶解并搅匀后，取样测定其酸值，然后加热回流 渐提高。但催化剂用量过多时，酯化率反而有所下 值。利用分水，至几乎无水分出为止，稍冷后再取样测定其酸 降，所以较理想的催化剂用量为1(09。 GBl669(81方法测定反应前后酸值的变 2(3醇酸比对反应的影响 化，计算酯化率: 采用0(1mol己二酸，1(09对甲苯磺酸，改变正 精细化工FINE CHEMICALS 1999年总第16卷 丁醇的用量，回流分水2h，其结果见表3。 正丁醇本身也是一种良好的带水剂，只要加入适量 的正丁醇同样有利于水的分出，从平衡移动来考虑， 表3醇酸比对反应的影响 也有利于酯化率的提高。 2:1 3:I 4:1 5:1 6:1 n(醇):n(酸j 2(5对甲苯磺酸与硫酸作催化剂的对比实验 85 95 17 86(38 93 醋化率，, 78(94 94(64 在相同条件下，用硫酸作催化剂的酯收率为 80,一82,;用对甲苯磺酸作催化剂的酯收率为 由表3可知，在实验条件下，醇酸摩尔比在2:1 88,一90,，而且产品色泽好，纯度高，“三废”处理 —5:1范围内，随着醇酸摩尔比的增大酯化率增加， 简单，不腐蚀设备。 主要原因是己二酸和正丁醇的酯化反应是平衡反 3结束语应，增大正丁醇的用量，有利于反应向生成酯的方向 移动而提高酯化率;己二酸是二元酸，当醇酸比不够 对甲苯磺酸是催化合成己二酸二丁酯的良好催 大时，酯化不完全，有相当一部分仍停留在单酯阶 化剂，反应温和，操作方便，产品色泽好，纯度高，对 段，影响己二酸二丁酯的收率，加大醇酸比有利于己 设备几乎无腐蚀，不污染环境(是一种很有发展前途二酸二丁酯的生成;正丁醇不仅是反应物还是溶剂， 的酯化催化剂 而且共沸脱水也要消耗一定量的正丁醇。所以，正 丁醇的用量应当大大超过理论的醇酸比。表2指出 参考文献 [1]章思规(精细有机化工产品技术手册(上)[M](北京:科学出版最适宜的醇酸摩尔比为5:1。 社(1992(621 2(4带水剂的影响 [2]陈新，张继才，陈连山([J](化学世界。1995。(3):126 [3] 酯化反应是一个可逆的失水反应，加入带水剂 泉善信。唐艳春，粱哲辉([J](精细石油化工，1996，(2):31 有利于酯化反应的进行。作者曾分别以苯和甲苯作 [4]林进，王昭煜。壬红([J]中国化工(1998，(10):46带水剂，发现它们并未能显著提高该反应的酯化率。 收稿日期:1999—03—28 with of AcidCatalytic Synthesis Dibutyl Adipate p-Toluene Sulphonic LIN Jin，WANG Lan—zhi，LIU Hua-ting 050016，6"h,ha)(D印a,'ttnentofChem ,stry，Hebe,Norm,a,Un,ters,ty，Sh,,qazhuang has that to when been alcohol farad was for of acid Abstract:It estefifieation H2Sq p-toluene butyl sulphonie superior used?catalyst with acid(The of reaction cendifiom in were with acid optimum synthesis dibutyl adipate catalyzed p-toluene adipie sulphonic in detemdned 95(17,yield( Key words:dibutyl adipate;卜toluene sulphonic acid;catalysis;synthesis 模糊聚类法辅助鉴别香精品质 杜进祥1，孟大伟“，向 东3，王志明4 (1(北京化工四厂中心化验室(北京102449;2(北京?巴黎兰西化妆品有限公司。北京1(12449;3(北京燕山石化公司化工一厂研究所(北京 102500;4(美国瓦壁安中国有限公司分析仪器部，北京 100083) 摘要:采用CGC、GC,MS及GcJFr-IR对毒液香型的6种进口香精及3种香水进行定性、定量 后，筛选出10种共有组分。运用模糊聚类分析(r'cA)技术，对香精、香水中这lO种组分的分析 数据进行处理，以深人研究香精、香水品质与化学组成、样品来源的相互关系。由模糊聚类含量 分析