一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法技术

本发明专利技术公开一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法，包括以下步骤：S1：制备聚苯胺；S2：制备碘掺杂聚苯胺：将S1所得聚苯胺加入20mL的0.1mol/L碘

【技术实现步骤摘要】
一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法。

技术介绍

[0002]天然维生素E又名生育酚，主要是从脂肪酸馏出物中经过分子蒸馏提取获得，纯度50％左右，然后通过吸附等方法可将纯度提高到90％以上。高纯度天然维生素E容易氧化变质，也不易保存，但是可以通过微胶囊技术和酯化转变为相应的酯类衍生物加以保存。维生素E琥珀酸酯又名维生素丁二酸酯，是一种研究最深入、应用最广泛的生育酚衍生物。维生素E琥珀酸酯是一种白色晶体，呈针状或者呈白色粉末状态，几乎无臭，在空气中可稳定存在，有着良好的稳定性和抗氧化性。维生素E琥珀酸酯广泛应用于医药、食品、农业、工业等领域，可用来合成药物，作为许多药物的溶剂和缓冲剂，并且具有改善心脏功能的效果，还可作为调味品、抗氧化剂、防腐剂应用于食品领域，还能用于合成清洁剂、参加有机合成反应、作为生化试剂以及制备表面活性剂。因此，关于维生素E琥珀酸酯的合成也是化工领域的研究热点之一。
[0003]单质碘易挥发、有一定毒性且反应后不易回收再利用，因此，单质碘作为催化剂使用时必须满足用量小、产率高的条件。虽然碘作为催化剂，价格不高，可以催化合成有机物，特别是在缩合和脱水这两个方面有很好的效果。研究表明，单质碘和碘的化合物在缩醛和缩酮反应中具有较高的催化活性；单质碘用于催化合成丙酸酐与仲丁醇的酰化反应，具有催化剂用量小、酐醇比小、产率高的特点，并且处理简单，具有良好的实用前景。但是单质碘易溶于有机酯中，要获得纯品，就必须把碘给分离出来，增加了产品生产工序及难度，而且碘被分离出去后还无法回收再利用，造成药品浪费，同时还增加了生产成本。
[0004]因此，如何研制一种可循环再生的新型环保催化剂，并将其应用于维生素E琥珀酸酯的催化合成中，对于降低维生素E酯类衍生物的生产成本、实现其工业批量化生产具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法。
[0006]本专利技术的技术方案概述如下：
[0007]一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：制备聚苯胺：
[0009]a.将0.04mol过硫酸铵溶解于20mL的0.01mol/L HCl溶液中，得到过硫酸铵
‑
HCl混合溶液；
[0010]b.将0.03mol苯胺加入10mL的0.01mol/L HCl溶液中，磁力搅拌20min，得苯胺
‑
HCl混合溶液；
[0011]c.将过硫酸铵
‑
HCl混合溶液逐滴滴入苯胺
‑
HCl混合溶液中，同时不断搅拌，滴加时间为30～50min，得到反应溶液；
[0012]d.待反应溶液温度稳定后，静置24h，减压过滤，去离子水洗涤至滤液pH＝7.0，70℃干燥至恒重，即得聚苯胺；
[0013]S2：制备碘掺杂聚苯胺：将S1所得聚苯胺加入20mL的0.1mol/L碘
‑
丙酮溶液中，于25℃室温搅拌4h后，减压过滤，100℃真空干燥至恒重，即得呈深黑色、具有金属光泽的碘掺杂聚苯胺；
[0014]S3：催化合成维生素E琥珀酸酯：将4.8～6.0mmol琥珀酸酐、4.0mmol维生素E溶解于10.0mL丙酮中，控制琥珀酸酐、维生素E摩尔比为1.2～1.5：1，再加入0.052～0.4007g碘掺杂聚苯胺，在45～65℃回流条件下，进行酯化反应30～90min，再过滤除去碘掺杂聚苯胺，于0℃冷却滤液一30min，再过滤除去琥珀酸酐结晶，所得滤液二减压蒸馏除去丙酮，即得所述维生素E琥珀酸酯。
[0015]优选的是，所述将0.1mol/L碘
‑
丙酮溶液的配制方法为：将0.01mol碘溶解于20mL丙酮中，再加入丙酮定容至100mL，配制成0.1mol/L碘
‑
丙酮溶液。
[0016]优选的是，S3中，将5.2～5.8mmol琥珀酸酐、4.0mmol维生素E溶解于10.0mL丙酮中，控制琥珀酸酐、维生素E摩尔比为1.3～1.45：1，再加入0.052～0.2008g碘掺杂聚苯胺，在50～60℃回流条件下，进行酯化反应30～60min。
[0017]优选的是，S3中，将5.8mmol琥珀酸酐、4.0mmol维生素E溶解于10.0mL丙酮中，控制琥珀酸酐、维生素E摩尔比为1.45：1，再加入0.10g碘掺杂聚苯胺，在55℃回流条件下，进行酯化反应45min。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]1、本专利技术利用碘从聚苯胺分子链中的醌亚胺结构单元的氮原子上取得电子，形成了电荷转移复合物，复合物中的碘主要以I
‑3和I
‑5离子的形式存在，碘掺杂后聚苯胺的电导率得到明显提高；碘掺杂的聚苯胺呈无定形态，增大单质碘的比表面积，提高其催化活性；同时，由于聚苯胺不溶于常见的溶剂，也不易吸水受潮，使以聚苯胺为载体的催化剂中的单质碘具有较高的溶剂稳定性，解决了碘的回收利用问题。
[0020]2、本专利技术首次利用碘掺杂聚苯胺作为维生素E、琥珀酸酐酯化反应的催化剂，显著提高维生素E琥珀酸酯的收率，在琥珀酸酐与维生素E的摩尔比为1.45:1(维生素E的物质的量为4.0mmol)、PAn
‑
I2用量为0.1000g、反应的温度为55℃、反应时间为45min的条件下，维生素E琥珀酸酯的收率达到84.95％。
附图说明
[0021]图1为本专利技术碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例制出的聚苯胺XRD图；
[0023]图3为本专利技术实施例制出的碘掺杂聚苯胺(PAn
‑
I2)XRD图；
[0024]图4为本专利技术琥珀酸酐与维生素E的摩尔比对酯收率的影响折线图；
[0025]图5为本专利技术碘掺杂聚苯胺用量对酯收率的影响折线图；
[0026]图6为本专利技术反应时间对酯收率的影响折线图；
[0027]图7为本专利技术反应温度对酯收率的影响折线图；
[0028]图8为本专利技术催化剂重复使用次数对酯收率的影响折线图；
[0029]图9为本专利技术PAn
‑
I2重复使用5次后的XRD图。
具体实施方式
[0030]下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0031]本专利技术提供以下具体实施例的碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法，包括以下步骤：
[0032]S1：制备聚苯胺：
[0033]a.将0.04mol过硫酸铵溶解于20mL的0.01mol/L HCl溶液中，得到过硫酸铵
‑
HCl混合溶液；
[0034]b.将0.03mol苯胺加入10mL的0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碘掺杂聚苯胺催化合成维生素E琥珀酸酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备聚苯胺：a.将0.04mol过硫酸铵溶解于20mL的0.01mol/L HCl溶液中，得到过硫酸铵
‑
HCl混合溶液；b.将0.03mol苯胺加入10mL的0.01mol/L HCl溶液中，磁力搅拌20min，得苯胺
‑
HCl混合溶液；c.将过硫酸铵
‑
HCl混合溶液逐滴滴入苯胺
‑
HCl混合溶液中，同时不断搅拌，滴加时间为30～50min，得到反应溶液；d.待反应溶液温度稳定后，静置24h，减压过滤，去离子水洗涤至滤液pH＝7.0，70℃干燥至恒重，即得聚苯胺；S2：制备碘掺杂聚苯胺：将S1所得聚苯胺加入20mL的0.1mol/L碘
‑
丙酮溶液中，于25℃室温搅拌4h后，减压过滤，100℃真空干燥至恒重，即得呈深黑色、具有金属光泽的碘掺杂聚苯胺；S3：催化合成维生素E琥珀酸酯：将4.8～6.0mmol琥珀酸酐、4.0mmol维生素E溶解于10.0mL丙酮中，控制琥珀酸酐、维生素E摩尔比为1.2～1.5：1，再加入0.052～0.4007g碘掺杂聚苯胺，在45...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春燕，殷娜，李宗群，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：