雙膦酸催化製備脂肪醇酯的方法
2023-05-30 14:20:06 2
專利名稱：雙膦酸催化製備脂肪醇酯的方法
技術領域：
一種雙膦酸催化製備脂肪醇酯的方法，是一種製備脂肪醇酯的的新方法， 涉及以亞甲基二膦酸為催化劑，室溫下無溶劑催化脂肪醇和乙酸酐反應生成脂 肪醇酯，催化劑易分離和可重複使用，脂肪醇酯是化學工業常用原料和溶劑。 屬於化學合成技術領域。
背景技術：
脂肪醇的酯化反應是工業上最常見的化學反應之一，常用的反應催化劑有
硫酸、SnCU等路易斯酸。這些方法雖然工藝成熟，產品收率較高，催化劑易得， 然而卻存在強酸性，易引起副反應，嚴重腐蝕設備，汙染環境。目前傳統的化 學工業面臨著人類可持續發展要求的嚴重挑戰，綠色化學已提到議事日程，重 視環境保護是當前化學工作者面臨的重要課題。目前國內外不少學者正在開發 一些無毒、無腐蝕、可分離的催化劑，以取代傳統的酸催化劑，特別是環境友 好催化劑倍受人們關注。
發明內容
本發明的目的是提供一種脂肪醇酯的製備方法，以脂肪醇、乙酸酐為反應 原料、亞甲基二膦酸為催化劑，室溫下無溶劑製備脂肪醇酯，催化劑易分離和 可重複使用。
本發明的技術方案
反應路線
R國OH+Ac 0-^ R誦OAc
一種脂肪醇酯的製備方法，以亞甲基二膦酸為催化劑，以乙酸酐為酯化劑，
在室溫無溶劑條件下實現脂肪醇的酯化反應；催化劑用量亞甲基二膦酸摩爾 分數為脂肪醇的0.1%-12%，投料比乙酸酐/脂肪醇摩爾比為1/1-3.5/1，反應溫 度室溫，反應時間1-5小時，無需任何反應溶劑，催化劑重複使用次數10-25 次。
脂肪醇選用甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇、正戊醇、2-戊醇、環已醇、苄醇、苯乙醇、1-苯乙醇、或叔丁醇。
優選的催化劑用量亞甲基二膦酸摩爾分數為脂肪醇的0.5%-2%。
優選的乙酸酐/脂肪醇摩爾比為1/1-1.2/1。 優選的反應時間為1-2小時。 優選的催化劑重複使用次數15-20次。
產物純度以高效液相色譜法測定。測定方法分析柱為C18柱，柱溫為25 °C，檢測器為紫外檢測器或示差折光檢測器，流動相為甲醇水(V/V) =80 :20，流速為lmL/min。 本發明的有益效果
(1 )使用本發明方法製備脂肪醇酯產品純度、收率高，分別大於97%和96% 。
(2) 反應在室溫進行、無需反應溶劑，節約能源和反應原材料，操作簡便， 成本低，適合工業化大生產。
(3) 反應催化劑易得，不溶於反應體系，反應結束後易分離，可重複使用， 與傳統工藝相比，減少了對環境的汙染。
具體實施方式
實施例1
150mL三口燒瓶中加入甲醇40.5mL(lmo1)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲基 二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲垸200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸甲酯71.3克，純 度97.5%，收率96.2%。
實施例2
250mL三口燒瓶中加入乙醇58.4mL(lmo1)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲基 二膦酸3.52克(0.02mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲垸200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸乙酯86.4克，純 度98.7%，收率98.1%。
實施例3
250mL三口燒瓶中加入異丙醇76.6mL(lmo1)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲 基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲垸200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸異丙酯99.1克， 純度98.5°/。，收率97.0°/0。
實施例4
250mL三口燒瓶中加入正丁醇91.5mL(lmo1)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲 基二膦酸0.88克(0.005mo1),室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL， 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸正丁酯108克，純 度97.5%，收率97.2%。實施例5
250mL三口燒瓶中加入2-丁醇91.5mL(lmo1)、乙酸酐113.2 mL(1.2mo1)、 亞甲基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲垸 200mL，水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸-2-丁酯 107.2克，純度97.9%，收率96.5%。
實施例6
250mL三口燒瓶中加入正戊醇88.1克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲 基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸正戊酯127.5克， 純度98.1°/。，收率98.0%。
實施例7
250mL三口燒瓶中加入2-戊醇88.1克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲 基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸-2-戊酯127.2克， 純度98.5%，收率97.7%。
實施例8
250mL三口燒瓶中加入環已醇100.2克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞 甲基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌2小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸環已酯140.7克， 純度97.3%，收率99.0%。
實施例9
250mL三口燒瓶中加入苯甲醇108.2克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞 甲基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌1小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL， 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸苯甲酯147.7克， 純度99.6%，收率98.4%。
實施例10
250mL三口燒瓶中加入苯乙醇122.2克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞 甲基二膦酸0.88克(0.005tno1)，室溫攪拌2小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL, 水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸苯乙酯158.1克， 純度97.6%，收率96.3%。
實施例11
250mL三口燒瓶中加入1-苯乙醇122.2克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、 亞甲基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌2小時，過濾，濾液中加二氯甲烷 200mL，水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸-l-苯乙 酯161.7克，純度97.9%，收率98.5%。實施例12
250mL三口燒瓶中加入叔丁醇74.1克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲基二膦酸0.88克(0.005mo1)，室溫攪拌2小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL，水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸叔丁酯113.8克，純度98.5%，收率98.0%。
實施例13
250mL三口燒瓶中加入叔丁醇74.1克(lmol)、乙酸酐94.3 mL(lmol)、亞甲基二膦酸0.88克(0.005mo1，第20次重複使用)，室溫攪拌2小時，過濾，濾液中加二氯甲烷200mL，水50mL洗滌3次，無水硫酸鈉乾燥，蒸去溶劑，得產物乙酸叔丁酯113克，純度98.1%，收率97.3.0%。
權利要求
1、一種脂肪醇酯的製備方法，其特徵是以亞甲基二膦酸為催化劑，以乙酸酐為酯化劑，在室溫無溶劑條件下實現脂肪醇的酯化反應；催化劑用量亞甲基二膦酸摩爾分數為脂肪醇的0.1％-12％，投料比乙酸酐/脂肪醇摩爾比為1/1-3.5/1，反應溫度室溫，反應時間1-5小時，無需任何反應溶劑，催化劑重複使用次數10-25次。
2、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是脂肪醇選用甲醇、乙醇、異 丙醇、正丁醇、2-丁醇、正戊醇、2-戊醇、環已醇、苄醇、苯乙醇、l-苯乙醇、 或叔丁醇。
3、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是催化劑用量亞甲基二膦酸摩爾分數為脂肪醇的0.5%-2%。
4、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是乙酸酐/脂肪醇摩爾比為 1/1-1.2/1。
5、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是反應時間為1-2小時。
6、 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是催化劑重複使用次數15-20次。
全文摘要
雙膦酸催化製備脂肪醇酯的方法，屬於化學合成技術領域。本發明方法以亞甲基二膦酸為催化劑，室溫下催化脂肪醇和乙酸酐反應生成脂肪醇酯。本發明方法條件溫和，操作簡便，反應在室溫進行，反應時間短，無需反應溶劑，催化劑易分離和可重複使用，重複使用次數10-25次，產品收率高，是一種綠色環保的生產方法，易實現產品的工業化生產。
文檔編號C07C67/08GK101475468SQ20081024282
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月16日 優先權日2008年12月16日
發明者何擁軍, 劉婭靈, 軍 吳, 王洪勇, 羅世能, 謝敏浩, 霈 鄒 申請人:江蘇省原子醫學研究所