本发明专利技术涉及一种两步法制备高纯度十二烷基二酸单叔丁酯的方法，具体包括如下步骤：(1)将十二烷基二酸单甲酯与异丁烯，溶于有机溶剂中，在‑20℃至0℃下加入适量催化剂后，搅拌反应3‑5小时后，除去催化剂，将反应液浓缩得浓缩物；(2)将步骤(1)得到的浓缩物溶于有机溶剂中，加入碱金属氢氧化物，调pH至9‑10，室温下，搅拌反应2‑3小时后，加入稀盐酸调pH至3‑4后，用乙酸乙酯萃取2‑3次，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩即得高纯度十二烷基二酸单叔丁酯。
A Two-step Method for Preparing High Purity Mono-tert-Butyl Dodecyl Diacid
The invention relates to a two-step method for preparing high-purity Mono-tert-butyl dodecyl diacid, which includes the following steps: (1) dissolving monomethyl dodecyl diacid and isobutylene in organic solvents, adding appropriate amount of catalyst at 20 to 0 C, stirring reaction for 3 5 hours, removing the catalyst, and concentrating the reaction solution to concentrate; (2) concentrating the obtained concentrate in step (1) Soluble in organic solvent, add alkali metal hydroxide, adjust pH to 9 10, stir reaction at room temperature for 2 3 hours, add dilute hydrochloric acid to adjust pH to 3 4, then extract 2 3 times with ethyl acetate, wash organic layer with saturated salt water, dry, filter and concentrate anhydrous sodium sulfate to obtain high purity monotert-butyl dodecyl diacid.
【技术实现步骤摘要】
一种两步法制备高纯度十二烷基二酸单叔丁酯的方法
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种两步法制备高纯度十二烷基二酸单叔丁酯的方法。
技术介绍
十二烷基二酸单叔丁酯作为一种重要的有机合成中间体，在医药、化工、农药等领域都有广泛的应用。目前，其制备方法主要有：(1)十二烷基二酸、叔丁醇、(Boc)2O、DMAP，该工艺选择性差，难以高纯度得到目标产物，收率低；(2)DCC、DMAP、THF、叔丁醇、十二烷基二酸，该工艺也存在选择性差收率低得问题。由于制备工艺的局限，限制了其大规模生产，也限制了其现实生产中的应用。本专利技术提供一种新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料，及其在催化羧酸与烯烃酯化反应中的应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料，其特征在于所述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料的制备方法包括如下步骤：(1)将石墨粉与浓硫酸混合后，冰浴下，加入硝酸钾和高锰酸钾，升温至60-80℃，反应4-5小时后，加入蒸馏水，继续搅拌反应0.5小时后，过滤、洗涤、干燥得改性石墨烯；(2)将步骤(1)得到的改性石墨烯分散在水中，加入碱，调pH至9-10后，加入二价铁盐，并升温至70-80℃，搅拌反应1-2小时后，过滤、洗涤、干燥即得所述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料。步骤(1)中石墨粉、浓硫酸、硝酸钾、高锰酸钾的质量比为1:15-20:3:6，蒸馏水的用量为浓硫酸质量的2倍；步骤(2)中每5mg改性石墨烯用1mL水分散，所述碱优选碱金属氢氧化物，进一步优选氢氧化钠、氢氧化钾；二价铁盐优选FeSO4·7H2O；二价铁盐与改性石墨烯的质量比为1:5。本专利技术的另一实施方案提供上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将石墨粉与浓硫酸混合后，冰浴下，加入硝酸钾和高锰酸钾，升温至60-80℃，反应4-5小时后，加入蒸馏水，继续搅拌反应0.5小时后，过滤、洗涤、干燥得改性石墨烯；(2)将步骤(1)得到的改性石墨烯分散在水中，加入碱，调pH至9-10后，加入二价铁盐，并升温至70-80℃，搅拌反应1-2小时后，过滤、洗涤、干燥即得所述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料。步骤(1)中石墨粉、浓硫酸、硝酸钾、高锰酸钾的质量比为1:15-20:3:6，蒸馏水的用量为浓硫酸质量的2倍；步骤(2)中每5mg改性石墨烯用1mL水分散，所述碱优选碱金属氢氧化物，进一步优选氢氧化钠、氢氧化钾；二价铁盐优选FeSO4·7H2O；二价铁盐与改性石墨烯的质量比为1:5。本专利技术的另一实施方案提供上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料作为酯化反应催化剂的应用。本专利技术的另一实施方案提供上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料在催化羧酸与烯烃发生酯化反应中的应用。本专利技术的另一实施方案提供上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料在催化正十二烷基二酸与异丁烯反应制备十二烷基二酸单叔丁酯中的应用。本专利技术的另一实施方案提供上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料在催化正十二烷基二酸单甲酯与异丁烯反应制备十二烷基二酸甲酯叔丁酯中的应用。本专利技术的另一实施方案提供一步法高效制备十二烷基二酸单叔丁酯的方法，其特征在于包括如下步骤：十二烷基二酸与异丁烯，于有机溶剂中，在催化剂作用下反应得到十二烷基二酸单叔丁酯；十二烷基二酸与异丁烯的摩尔比为1:1；所述催化剂为本专利技术上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料，催化剂的用量为每毫摩尔十二烷基二酸使用5mg催化剂；所述异丁烯优选使用异丁烯的异丙醚溶液；所述有机溶剂优选二氯甲烷、THF；反应温度优选在-20℃至0℃下进行。本专利技术的另一实施方案提供一种两步法制备高纯度十二烷基二酸单叔丁酯的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将十二烷基二酸单甲酯与异丁烯，溶于有机溶剂中，在-20℃至0℃下加入适量催化剂后，搅拌反应3-5小时后，除去催化剂，将反应液浓缩得浓缩物；(2)将步骤(1)得到的浓缩物溶于有机溶剂中，加入碱金属氢氧化物，调pH至9-10，室温下，搅拌反应2-3小时后，加入稀盐酸调pH至3-4后，用乙酸乙酯萃取2-3次，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩即得高纯度十二烷基二酸单叔丁酯。步骤(1)中十二烷基二酸单甲酯与异丁烯的摩尔比为1:1.2-1.5；所述催化剂为本专利技术上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料，催化剂的用量为每毫摩尔十二烷基二酸使用3-5mg催化剂；所述异丁烯优选使用异丁烯的异丙醚溶液；所述有机溶剂优选二氯甲烷、THF；除去催化剂优选采用过滤、离心或磁分离的方法。步骤(2)中所述有机溶剂优选甲醇、乙醇；碱金属氢氧化物优选氢氧化钠、氢氧化钾；所述稀盐酸优选浓度为1-2mol/L的盐酸；高纯度指HPLC纯度大于90％，进一步优选大于95％。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术提供一种新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料，其可作为催化剂用于催化羧酸与烯烃发生酯化反应，该催化剂与传统的酸性催化剂不同，反应选择性高，且可通过磁分离等手段进行分离回收，重复利用3次，催化效果不减；(2)本专利技术利用新型催化剂成功地催化十二烷基二酸与异丁烯制备十二烷基二酸单叔丁酯，该反应选择性好，转化率高；(3)本专利技术利用新型催化剂成功地催化十二烷基二酸单甲酯与异丁烯制备十二烷基二酸甲酯叔丁酯，并进一步水解制备得到纯度在90％以上的十二烷基二酸单叔丁酯。附图说明图1产品A的SEM图图2产品A的XRD图具体实施方式为了便于对本专利技术的进一步理解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。但是这些实施例仅供更好的理解专利技术而并非用来限定本专利技术的范围或实施原则，本专利技术的实施方式不限于以下内容。实施例1(1)将石墨粉(1g)与浓硫酸(20g)混合后，冰浴下，加入硝酸钾(3g)和高锰酸钾(6g)，升温至60℃，反应5小时后，加入蒸馏水(40g)，继续搅拌反应0.5小时后，过滤、洗涤、干燥得改性石墨烯(以下简称产品a)；(2)取步骤(1)得到的改性石墨烯(100mg)分散在水(20mL)中，加入适量氢氧化钠调pH至9-10后，加入FeSO4·7H2O(20mg)，并升温至80℃，搅拌反应1小时后，过滤、洗涤、干燥即得所述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料(以下简称产品A)。实施例2(1)将石墨粉(1g)与浓硫酸(15g)混合后，冰浴下，加入硝酸钾(3g)和高锰酸钾(6g)，升温至80℃，反应4小时后，加入蒸馏水(30g)，继续搅拌反应0.5小时后，过滤、洗涤、干燥得改性石墨烯；(2)取步骤(1)得到的改性石墨烯(100mg)分散在水(20mL)中，加入适量氢氧化钾调pH至9-10后，加入FeSO4·7H2O(20mg)，并升温至70℃，搅拌反应2小时后，过滤、洗涤、干燥即得所述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料(以下简称产品B)。实施例3将十二烷基二酸(1mmol)与含1mmol异丁烯的异丙醚溶液，溶于二氯甲烷中，于冰盐浴下，加入5mg产品A，搅拌反应4小时后，磁分离回收产品A后，将反应液浓缩即得十二烷基二酸单叔丁酯(273mg，收率95.3％，纯度90.5％)。实施例4将十二烷基二酸(1mmol)与含1mmol异丁烯的异丙醚溶液，溶于THF中，于0℃下，加入5mg产品B，搅拌反应3小本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种两步法制备高纯度十二烷基二酸单叔丁酯的方法，其特征在于包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种两步法制备高纯度十二烷基二酸单叔丁酯的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将十二烷基二酸单甲酯与异丁烯，溶于有机溶剂中，在-20℃至0℃下加入适量催化剂后，搅拌反应3-5小时后，除去催化剂，将反应液浓缩得浓缩物；(2)将步骤(1)得到的浓缩物溶于有机溶剂中，加入碱金属氢氧化物，调pH至9-10，室温下，搅拌反应2-3小时后，加入稀盐酸调pH至3-4后，用乙酸乙酯萃取2-3次，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩即得高纯度十二烷基二酸单叔丁酯。2.权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中十二烷基二酸单甲酯与异丁烯的摩尔比为1:1.2-1.5。3.权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于步骤(1)中所述有机溶剂优选二氯甲烷、THF。4.权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于步骤(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，罗志臣，王雪源，岳金方，韦玲，毛楚畅，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。