一种多酸基金属有机框架及其在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法技术

本发明专利技术涉及三异辛酸甘油酯生产应用技术领域，具体为一种多酸基金属有机框架及其在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法。按重量比1:4.8的比例将甘油和2‑乙基己酸加入到反应釜中，同时加入反应物总质量0.5～1％的多酸基金属有机框架，搅拌反应30～50分钟，保持反应温度为60～70℃；待反应完成后，过滤，分离回收多酸基金属有机框架；将分离后剩下的产物加入到水中进行层析，洗涤干燥，得到三异辛酸甘油酯。本发明专利技术使用多酸基锌金属有机框架纳米材料代替酸催化了三异辛酸甘油酯的酯化反应，该催化剂具有合成简单、可回收、可重复利用、不腐蚀反应容器、催化效率高等优点，且整个酯化反应操作简单、反应时间短。

【技术实现步骤摘要】
一种多酸基金属有机框架及其在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法
本专利技术涉及三异辛酸甘油酯生产应用
，具体为一种多酸基金属有机框架及其在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法。
技术介绍
三异辛酸甘油酯是一种中性油脂，具有良好的化学稳定性和热稳定性。同时具有良好的抗冻性、铺展性和透气性，对生物活性物质、有机防晒剂和色料粉等也具有极佳的溶解性和分散性；目前被广泛应用于护肤膏霜、乳液、精油、彩妆、粉底、护发产品中，是一种理想的化妆品用油脂。三异辛酸甘油酯的工业合成，通常是用酸如浓硫酸、有机酸等作催化剂，利用甘油和2-乙基己酸的酯化反应获得。这种以酸作催化剂合成的产品虽较纯，但存在反应流程长、后处理工艺复杂、对设备腐蚀严重以及污染环境、产率较低等缺点，有一定的局限性。因此，寻找一种合适的催化剂，优化酯化反应的合成条件和合成途径是十分必要的。多金属氧酸盐是一种具有拓扑结构的金属氧簇化合物，对多种有机反应表现出很高的催化活性，是一种新型多功能催化剂；但多酸作为催化剂使用时，不易回收，不仅会增加成本也会对环境产生危害。金属有机框架材料是一类新型多孔材料，具有比表面积大、稳定性高、孔道大小可调、且可以重复使用等优点。因此，本专利技术将多酸与金属有机框架材料相结合，构建多酸基金属有机框架纳米材料，并将该材料用于三异辛酸甘油酯的催化反应；它结合了多酸和金属有机框架材料的优点，弥补了多酸不能回收重复使用的缺点。
技术实现思路
本专利技术针对上述的三异辛酸甘油酯制备以及其催化剂的使用所存在的技术问题，提出一种方法简单且安全卫生、产率高、环保的一种多酸基金属有机框架及其在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为，本专利技术提供一种多酸基金属有机框架的制备方法，包括以下有效步骤：a、首先将5,5'-(2,2-双((3,5-二羧基苯氧基)甲基)丙烷-1,3-二基)双(氧基)二间苯二甲酸和十六烷基三甲基溴化铵在无水乙醇中混合，得到混合液A备用；b、将二水合钼酸钠、钼粉、氯化锌、亚磷酸和四溴丁基氢氧化铵溶解于蒸馏水中，搅拌15分钟，调节pH为4.8再搅拌15分钟后，得到混合液B；c、将混合液A和混合液B混合强烈搅拌半小时，得到混合液C；d、然后将混合液C在不搅拌的情况下室温放置2天；e、待放置结束后，通过蒸馏混合液C获得固体，蒸馏水清洗三次，在80℃下真空干燥10小时，获得预产物；f、将获得的预产物通过索氏萃取除去十六烷基三甲基溴化铵，然后在80℃下干燥10小时，得到粒径为200nm的多酸基金属有机框架。作为优选，所述a步骤中，将0.12g5,5'-(2,2-双((3,5-二羧基苯氧基)甲基)丙烷-1,3-二基)双(氧基)二间苯二甲酸和0.07g十六烷基三甲基溴化铵在15mL无水乙醇中混合。作为优选，所述b步骤中，将0.63g二水合钼酸钠、0.05g钼粉、0.14g氯化锌、0.10mL亚磷酸和四溴丁基氢氧化铵溶解于6mL蒸馏水中。本专利技术还提供了上述多酸基金属有机框架在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法，包括以下有效步骤：A、按重量比1:4.8的比例将甘油和2-乙基己酸加入到反应釜中，同时加入反应物总质量0.5～1％的多酸基金属有机框架，搅拌反应30～50分钟，保持反应温度为60～70℃；B、待反应完成后，过滤，分离回收多酸基金属有机框架；C、将分离后剩下的产物加入到水中进行层析，洗涤干燥，得到三异辛酸甘油酯。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，本专利技术提供一种多酸基金属有机框架及其在催化合成三异辛酸甘油酯的应用方法，使用多酸基锌金属有机框架纳米材料代替酸催化了三异辛酸甘油酯的酯化反应，该催化剂具有合成简单、可回收、可重复利用、不腐蚀反应容器、催化效率高等优点，且整个酯化反应操作简单、反应时间短，且该合成方法反应操作简单、反应温度低、反应时间短，从而开拓了一种高效合成三异辛酸甘油酯的新方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是催化剂多酸基金属有机框架的扫描电镜图；图2是实施例1合成的三异辛酸甘油酯的1HNMR图；图3是实施例1中催化剂Nano-IFMC-200重复使用15次前后的X-射线粉末衍射图；图4是实施例1的反应效果图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。先将0.12g5,5'-(2,2-双((3,5-二羧基苯氧基)甲基)丙烷-1,3-二基)双(氧基)二间苯二甲酸和0.07g十六烷基三甲基溴化铵在15mL无水乙醇中的混合物，然后将0.63g二水合钼酸钠、0.05g钼粉、0.14g氯化锌、0.10mL亚磷酸和四溴丁基氢氧化铵溶解于6mL蒸馏水中，搅拌15分钟，调节pH为4.8(调节PH所用的原料为：盐酸)再搅拌15分钟，然后将两种溶液混合强烈搅拌半小时；然后将混合物在不搅拌的情况下放置2天，通过蒸馏获得固体，蒸馏水清洗三次，在80℃下真空干燥10小时；最后通过索氏萃取除去十六烷基三甲基溴化铵，然后在80℃下干燥10小时，得到粒径为200nm的多酸基金属有机框架，在本专利技术中，命名为：Nano-IFMC-200，如图1所示。实施例1将11.1g甘油，53.6g2-乙基己酸，0.6gNano-IFMC-200加入到500mL圆底烧瓶中，升温至70℃，搅拌反应50分钟，结束反应，过滤，分离回收催化剂Nano-IFMC-200，剩下的产物加入到水中进行层析，洗涤干燥，得到50.1g三异辛酸甘油酯，收率为88.7％。实施例2甘油和2-乙基己酸的加入量同实施例1，加入0.3gNano-IFMC-200，升温至70℃，搅拌反应50分钟，结束反应，过滤，分离回收催化剂Nano-IFMC-200，剩下的产物加入到水中进行层析，洗涤干燥，得到42.5g三异辛酸甘油酯，收率为75.2％。实施例3甘油和2-乙基己酸的加入量同实施例1，加入0.4gNano-IFMC-200，升温至70℃，搅拌反应50分钟，结束反应，过滤，分离回收催化剂Nano-IFMC-200，剩下的产物加入到水中进行层析，洗涤干燥，得到44.1g三异辛酸甘油酯，收率为78.1％。实施例4甘油和2-乙基己酸的加入量同实施例1，加入0.6gNano-IFMC-200，升温至60℃，搅拌反应50分钟，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多酸基金属有机框架的制备方法，其特征在于，包括以下有效步骤：/na、首先将5,5'-(2,2-双((3,5-二羧基苯氧基)甲基)丙烷-1,3-二基)双(氧基)二间苯二甲酸和十六烷基三甲基溴化铵在无水乙醇中混合，得到混合液A备用；/nb、将二水合钼酸钠、钼粉、氯化锌、亚磷酸和四溴丁基氢氧化铵溶解于蒸馏水中，搅拌15分钟，调节pH为4.8再搅拌15分钟后，得到混合液B；/nc、将混合液A和混合液B混合强烈搅拌半小时，得到混合液C；/nd、然后将混合液C在不搅拌的情况下室温放置2天；/ne、待放置结束后，通过蒸馏混合液C获得固体，蒸馏水清洗三次，在80℃下真空干燥10小时，获得预产物；/nf、将获得的预产物通过索氏萃取除去十六烷基三甲基溴化铵，然后在80℃下干燥10小时，得到粒径为200nm的多酸基金属有机框架。/n

【技术特征摘要】
1.一种多酸基金属有机框架的制备方法，其特征在于，包括以下有效步骤：
a、首先将5,5'-(2,2-双((3,5-二羧基苯氧基)甲基)丙烷-1,3-二基)双(氧基)二间苯二甲酸和十六烷基三甲基溴化铵在无水乙醇中混合，得到混合液A备用；
b、将二水合钼酸钠、钼粉、氯化锌、亚磷酸和四溴丁基氢氧化铵溶解于蒸馏水中，搅拌15分钟，调节pH为4.8再搅拌15分钟后，得到混合液B；
c、将混合液A和混合液B混合强烈搅拌半小时，得到混合液C；
d、然后将混合液C在不搅拌的情况下室温放置2天；
e、待放置结束后，通过蒸馏混合液C获得固体，蒸馏水清洗三次，在80℃下真空干燥10小时，获得预产物；
f、将获得的预产物通过索氏萃取除去十六烷基三甲基溴化铵，然后在80℃下干燥10小时，得到粒径为200nm的多酸基金属有机框架。


2.根据权利要求1所述的一种多酸基金属有机框架的制备方法，其特征在于，所述a步骤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张典华，曹明磊，
申请(专利权)人：山东瑞捷新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37