本发明专利技术公开了一种利用低温共熔溶剂催化合成酯的方法，将0.05-0.5摩尔份的胆碱类低温共熔溶剂、1-5摩尔份的醇和1-10摩尔份的酸一同置于反应容器中，搅拌加热，25-200℃下反应2-96h，然后将反应液静置，分液，取上层有机相，即得到酯化反应产品；反应后经处理回收的胆碱类低温共熔溶剂，可以重复利用。本发明专利技术利用容易制备的胆碱类低温共熔溶剂催化酯化反应，反应前是均相，反应后能够形成两相反应过程中直接脱水，不用加入其他脱水剂，具有操作简单、反应效率高、腐蚀设备小、副反应少、产品质量好、不污染环境等优点，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于有机化学领域。
技术介绍
酯化反应是一类有机化学反应，所合成的有机羧酸酯是一种重要的化工中间体原 料，两大用途是作为有机溶剂和有机合成原料，广泛应用于高档涂料、香料、清洗剂、增塑 剂、医药及农药中间体等领域，在有机化工生产中发挥着不可或缺的重要作用。羧酸跟醇的 酯化反应是可逆的，常采用催化剂加速酯化反应效率。酯化反应的催化剂可分为酸性和非 酸性两大类。其中酸性催化剂是目前使用最广泛的催化剂，工业上大多使用硫酸。它具有 催化活性高，与反应物相溶性好，价格便宜易得等优点。缺点是有较强的腐蚀性，并具有氧 化脱水作用，特别是加热的稳定性差，容易影响产品的色泽，降低产品的质量。并且反应产 物的处理要经过碱中和及水洗，以除去作催化剂的硫酸，致使工艺复杂，产品和未反应的原 料损失，并产生大量废液，污染环境。因而温度较高的酯化反应一般都采用非酸性催化剂， 如铁酸酯、氧化锡和铝酸钠等，但这些催化剂低温酯化反应催化活性低，价格昂贵，只能用 于增塑剂酯类生产。因此开发环境友好的高效酯化反应催化剂，寻找具有腐蚀设备小、副反 应少、后处理简单、产品质量好、不污染环境等优点的新型催化剂来替代传统催化剂成为近 年的研究热点之一。 由于离子液体通常能溶解到羧酸中，在短链的有机醇中的溶解度也不错，但是不 能溶于酯中。所以用离子液体催化酯化反应，反应前是均相，反应后能够形成两相。这种分 相能够促进反应的完全进行，并且不用额外的去除副产物水，同时离子液体能够回收利用。 因此，离子液体是一种可以催化酯化反应的优良催化剂。 离子液体就在这种背景下得到了快速的发展。离子液体是一种新型和绿色环保的 酯化反应催化剂，其明显优势是反应产物酯不溶于离子液体，产物与催化剂易于分离；离子 液体经脱水处理可以重复使用。与传统方法相比，离子液体作为环境友好的酯化反应介质， 除具有非挥发性、较宽的稳定温度范围等优点之外，更重要的是离子液体具有可设计性，可 以通过对阴、阳离子结构进行合理设计，调节其酸性和对反应物、产物的互溶性，实现反应 体系的优化，简化产物的分离，并促进离子液体的循环使用。所以针对酸催化、反应可逆、过 程有水产生的酯化反应的特点，设计合成了多种离子液体催化剂（Deng, F. Shi, J. Beng, et al. Journal of Molecular Catalysis A Chemical, 2001, 165:33-36 ；A.C.Cole, J. L. Jensen,et al. Journal of the American Chemical Society，2002, 124:5962-5963 ; H. Zhuj F. Yang, J. Tang, et al. Green Chemistry, 2003, 1:38-39 ；H. Zhang, F. Xuj X. Zhou, et al. Green Chemistry, 2007, 9:1208-1211 ；J. Fraga-Dubreuilj K. Bourahlaj M. Rahmounij et al. Catalysis Communications, 2002, 3:185 - 190 ；P. A. Ganeshpurej G. George. Journal of Molecular Catalysis A, 2008, 24:182 - 186 ；A. C. Capper, J. L. Jhongj et al. . Journal of the American Chemical Society, 2002, 124: 5962-5963 ；D. Fang, X. Zhou, Z. Yej et al. Industrial&Engineering Chemistry Research, 2006, 45:7982-7984)〇 但是在最近的文献中，有人对这种新的绿色友好型溶剂提出了质疑。许多报道指 出大多数离子液体有毒性且生物降解性很差，微量的杂质显著影响物化性质。此外，离子液 体合成过程复杂、提纯困难，同时为了实现阴离子的完全交换，其合成过程中还需要大量的 盐和溶剂，这严重违背了环境友好的理念，并且高的价格也妨碍了工业化（M. Deetlefs，K. R. Seddon. Green Chemistry, 2010, 12:17-30 ；Q. H. Zhang, S. G. Zhang, Y. Q. Deng. Green Chemistry, 2011, 13:2619-2637 ；A.Romero,A.Santos, Tojo J, et al.Journal of Hazardous Materials, 2008, 151: 268 - 273 ；M. Petkovic, K. R. Seddon, L. P. Rebelo, et al. Chemical Society Reviews, 2011, 40:1383-1403)。因此，迫切需要新概念以更理性的 方式来运用这个体系。 在21世纪初，低温共恪溶剂（Deep Eutectic Solvents)简称DES，作为新的催 化剂出现了。DES可由两种或多种无毒、价格便宜、可再生、可降解的组分经过简单混合加 热制得。通常来说，合成的DES其熔点比每种组分的熔点低，并且凝固点大幅降低，在低 于150 °C时为液体，且大多数DES在室温和70 °C之间为液体（A. P. Abbott, G. Capper, et al. Chemical Communications, 2001, 19:2010-2011 ；Q. H. Zhang, S. Royer, et al. Chemical Society Reviews,2012, 41:7108-7146 ；A.P.Abbott, D. Boothby, et al.Journal of the American Chemical Society, 2004, 126:9142-9147 ；A.P.Abbott, J. C. Barron, K. S. Ryder, D. Wilson. Chemistry A European Journal, 2007, 13:6495 - 6501)。在大多数情 况下，低温共熔溶剂与离子液体物理化学性质相同，但其合成方法简便、无毒且价格低廉， 能代替离子液体在酯化反应中发挥重要作用。和传统的离子液体相比，DES有很多优点：1、 廉价；2、不与水反应，易于储存；3、DES由两种或多种反应物简单混合而成，易于制备，解决 了在离子液体制备中遇到的纯化和废物处理问题；4、大多数DES是生物可降解的、生物相 容的、无毒的，这加强了绿色友好特性。 用DES制备酯具有操作简便、反应过程简单、反应效率高、副反应少、提纯回收容 易、反应条件温和、设备简单、不污染环境等优点，具有广泛的应用前景。DES在合成过程中 原子利用率达100%，易于制备且不需要提纯，能大规模地应用于实际工业生产。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种环境友好，转换率和选择性高，工艺简单的 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用低温共熔溶剂催化合成酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：将0.05‑0.5摩尔份的胆碱类低温共熔溶剂、1‑5摩尔份的醇和1‑10摩尔份的酸一同置于反应容器中，搅拌加热，25‑200℃下反应2‑96h，然后将反应液静置，分液，取上层有机相，即得到酯化反应产品；所述的胆碱类低温共熔溶剂为：(i)胆碱类金属盐[ChCl][MClx]y，M＝Fe、Sn或Zn；或(ii)胆碱类水合金属盐[ChCl][MClx·zH2O]y，M＝Mg、Al、Cr、Mn、Co、Ni或Cu；其中，ChCl代表氯化胆碱，x、z为正整数，y为1/3‑3；所述的醇为直链醇或支链醇，所述的酸为脂肪酸或芳香酸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓海，曹金，张海波，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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