固体超强酸催化合成氯乙酸高碳脂肪醇酯的研究

《固体超强酸催化合成氯乙酸高碳脂肪醇酯的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2010生5月郑州大学学报(工学版)Mav2010第31卷第3期JournalofZhengzhouUniversity(EngineeringScience)V01．31No．3文章编号：1671—6833(2010)03—0001—04固体超强酸催化合成氯乙酸高碳脂肪醇酯的研究周彩荣，石晓华，葛成波，王海峰(郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001)摘要：从节能、绿色、环保的角度出发，采用固体超强酸(SO；一／TiO)作为催化剂制备氯乙酸高碳脂肪醇酯，采用正交试验法，以酯化率作为考察指标，考察了5个因素对反应的影响，其影响大小的顺序为

2、：反应时间>带水剂用量>物料比>催化剂用量>反应温度，得出了较优的反应条件为：反应温度110℃，反应时间5．5h，物料比1：1．157(n#：n_)，催化剂用量4％，带水剂用量30mL，酯化率达到87．4％．对固体超强酸催化剂的活性和再生性进行了考察，结果表明：用此固体超强酸催化合成氯乙酸高碳脂肪醇酯的活性和再生性良好．关键词：高碳脂肪醇；氯乙酸高碳脂肪醇酯；固体超强酸；酯化反应中图分类号：TQ223．2文献标识码：A0引言1实验部分氯乙酸高碳脂肪醇酯是重要的有机合成中间1．1化学试剂及实验过程体，是合成农药、医药、染料和表面活性剂等精细碳酸

3、钾；一氯乙酸；苯；无水乙醇，皆为市售分化学品的重要原料⋯，按其碳原子数的不同，性析纯，高碳脂肪醇(混合醇)来自于商丘工厂．在装有温度计、搅拌器、分水器以及冷凝管的质用途各异，广泛被应用于有机合成工业中．目前三口烧瓶中加入一定量的高碳脂肪醇、氯乙酸、固合成氯乙酸高碳脂肪醇酯的方法主要有：用氯乙体超强酸和带水剂苯，先升温至60℃使高碳脂肪酰氯与醇进行反应，该方法原料价格高、原料醇和氯乙酸溶解于苯液中．取出一定量样品，用标含水时易发生副反应，而且反应中还需要使用大定了的0．1mol／L左右的NaOH测定其酸值，平量缚酸剂．虽然该方法产率高达94％～

4、100％，但行测定3次，取其平均值．升温至反应温度，反应反应时间长达16h以上，并且采用毒性较大的氯至一定时间后，停止加热和搅拌，冷却至80．1oC乙酰氯作反应试剂，氯仿作溶剂，成本高，不利于后，倒出反应液，称重，取出一定量样品，测定其酸工业化生产；另一种是氯乙酸和醇在催化剂的作值，方法同上，并按式(1)计算酯化率．用旋转蒸用下进行酯化反应“，该合成方法步骤简单，反发器蒸出带水剂苯．加入适量的蒸馏水，用质量分应转化率较高，安全性好，因此具有较好的可行数为10％的碳酸钾中和剩下多余的氯乙酸．随后性．用来催化合成有机酸脂肪醇酯的催化剂有浓用布氏漏

5、斗进行热过滤，并对固体超强酸进行热硫酸、固体氯化物、对甲苯磺酸、无水硫酸铜作催水洗涤数次．冷却，使滤液中的有机层凝固．过滤，化剂加微波催化等．由于目前国内对高碳脂并对固体进行洗涤．固体产物用无水乙醇重结晶肪醇(特别是混合高碳脂肪醇)的开发利用还较2次，然后在室温下减压干燥得到产品．测定氯乙为欠缺，笔者从节能、绿色、环保的角度出发，采用酸酯的熔点以及红外光谱图，对反应产物进行固体超强酸作为催化剂，探讨制备氯乙酸高鉴定．碳脂肪醇酯的工艺路线和工艺条件，从而指导生酉旨化率=[(A×m。一B×m)×M×100％]／m(1)产，更好更有效地综合利用高碳

6、脂肪醇．式中：A、四分别为反应前后的酸值，mol／g；m为收稿日期：2009—12—23；修订日期：2010—03—12基金项目：河南省科技攻关计划资助项目(092102210177)作者简介：周彩荣(1958一)，女，江苏沭阳人，郑州大学教授，博士，主要研究方向是精细化工和基础工程数据．E—mail：zhoucairong@ZZU．edu．en．2郑州大学学报(工学版)反应前反应液质量，g；m：为反应后反应液质量，查阅相关手册⋯，高碳脂肪醇的熔点温度伴g；为高碳脂肪醇的摩尔质量，g／mol；m为反应随相对分子质量的增大而增大，反应原料中的3

7、前加入高碳脂肪醇的质量，g．种醇分别为13醇、l4醇和16醇．从而可以计算1．2反应原理及高碳脂肪醇的平均分子量测定得到：高碳脂肪醇和氯乙酸反应式为：高碳脂肪醇平均相对分子质量=200×C1CH2COOH+ROH=C1CH2COOR+H2O0．2103+214×0．77014+242×0．01955=212．由凝胶色谱分析法得到，实验所用的反应原1．3实验及结果讨论料高碳脂肪醇由3种脂肪醇构成，其摩尔分数的1．3．1固体超强酸的制备¨J分布由分子量从大到小排列为：21．03％，将一定量的TiC1(AR)缓慢加入到一定量的77．014％，1．9

8、55％．由热分析法得到反应原料高约0℃的水中，出现乳白色溶液，配制成质量分数碳脂肪醇混合物中的3种醇类的融程峰温分别10％的溶液，将该溶液静置12h以上，TiC1溶