一种枸橼酸三乙酯的制备工艺制造技术

本发明专利技术属于化工技术领域，具体而言，涉及一种枸橼酸三乙酯的制备工艺

【技术实现步骤摘要】
一种枸橼酸三乙酯的制备工艺


[0001]本专利技术属于化工
，具体而言，涉及一种枸橼酸三乙酯的制备工艺
。

技术介绍

[0002]增塑剂是食品药品等领域中广泛使用的一种添加剂
。
传统的用量最大的邻苯二甲酸酯类化合物增塑剂有潜在的致癌性，能诱发动物致畸
、
致突变乃至死亡
。
[0003]柠檬酸酯类产品是目前国际公认的无毒“绿色”环保塑料增塑剂，广泛应用于食品及医药仪器包装
、
化妆品
、
日用品
、
玩具
、
军用品等，具有相溶性好
、
增塑效率高
、
无毒
、
易被生物降解和挥发性小等优点，而且耐光性和耐水性优良，在树脂中有抗震性，具有不滋长霉菌等优点
。
显然，是
DOP
系列塑料增塑剂的理想替代品
。
[0004]枸橼酸三乙酯（
triethyl citrate
），又称为柠檬酸三乙酯，分子式为
C
12
H
20
O7。
是一种重要的化工原料，主要用作纤维素类
、
乙烯基类等热塑性树脂的增塑剂
。
在食品行业中，被广泛用于添加剂
、
抗氧化剂和增香剂
。
在烟草工业中，是醋纤滤棒增塑剂三醋酸甘油酯的最佳替代品
。
目前尚有机构已批准柠檬酸三乙酯作为无毒增塑剂，用于食品包装
、
医疗器具
、
儿童玩具及个人卫生用品
。
因此，研究和开发柠檬酸三乙酯具有非常重要的意义
。
[0005]现有技术中，柠檬酸三乙酯主要由柠檬酸与乙醇在催化剂作用下酯化反应而制备，所使用的催化剂主要是强酸性催化剂：磷酸与苯磺酸的混合酸，
SO
42
‑
/TiO2‑
ZrO2‑
In2O3固体超强酸，强酸性阳离子交换树脂，
SBA
‑
15 负载磷钨杂多酸，对甲苯磺酸，介孔 ZrO2（
M
‑
ZrO2）与介孔 TiO2（
M
‑
TiO2）固体超强酸等，这些催化剂存在反应时间长，副产品多，后处理复杂，对环境污染严重等不足
。
[0006]基于以上，开发一种合适的催化剂及对应的反应工艺对于枸橼酸三乙酯的工业化生产具有重要意义
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种枸橼酸三乙酯的制备工艺
。
本专利技术通过合适的催化剂及工艺能够生产高纯度枸橼酸三乙酯，且能有效缩小反应时间，对环境友好
。
[0008]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的
。
[0009]本专利技术的一个方面提供了一种枸橼酸三乙酯的制备工艺，所述工艺包括以下步骤：将无水乙醇加热至
50
‑
60℃
后，加入柠檬酸和催化剂，之后将反应体系加热至
80
‑
100℃
进行酯化反应，待反应结束后将得到反应混合物进行过滤去除催化剂，得到第一产物；将所得第一产物置于功率
220
‑
240w
的微波化学反应器中继续反应
10
‑
15min
，待反应结束后，将产物依次经减压蒸馏
、
洗涤
、
干燥以及真空蒸馏，得到目标产物纯产品枸橼酸三乙酯；其中，所述催化剂的制备方法如下：
将磷酸铁锂和纳米微粒按照质量比
1:4
‑6的量混合后置于氮气气氛中以
20
‑
30℃/min
的升温速率升温至
600
‑
800℃
后焙烧4‑
6h
，之后降温至
300
‑
500℃
后保温1‑
3h
，待反应结束后，将产物研磨成粉末并过
80
‑
200
目筛，得到粉末
A
；将基体树脂与
80
‑
90wt%
有机酸溶液按照质量体积比
1g
：
10
‑
20mL
的量混合均匀后加入共轭小分子化合物于
60
‑
80℃
下反应1‑
3h
，待反应结束后向溶液中滴加饱和碳酸氢钠溶液调
pH
为7‑8，最后将所得产物离心，得到溶液
A
和沉淀物，将所得沉淀物干燥后粉碎成粉末状，得到粉末
B
；所述基体树脂
、
有机酸溶液和共轭小分子化合物按照质量体积比
1g
：
10
‑
20mL
：
0.3
‑
0.5g
的量加入；将上述得到的粉末
A
与粉末
B
混合均匀后加入润湿剂并在捏合机中搅匀，经双螺旋杆挤出机挤出造粒，将所得颗粒物浸泡于溶液
A
中
24
‑
48h
后取出，最后真空干燥，得到所述催化剂
。
[0010]进一步地，所述柠檬酸与催化剂的质量比为
1:0.08
‑
0.14。
[0011]进一步地，所述纳米微粒选自纳米三氧化二铝
、
纳米氮化铝
、
纳米二氧化钛
、
纳米贝壳粉
、
纳米石墨烯
、
纳米蒙脱石中的一种或多种
。
[0012]进一步地，所述基体树脂为聚碳酸酯
、
聚酰胺
、
聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种
。
[0013]进一步地，所述有机酸为醋酸
、
草酸
、
酒石酸
、
丁二酸中的任一种
。
[0014]进一步地，所述共轭小分子化合物选自8‑
羟基
‑
1,6
‑
萘啶
、3
‑
甲氧基
‑4‑
甲基
‑
1,5
‑
萘啶
、8
‑
羟基
‑3‑
溴
‑
1,7
‑
萘啶
、8
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑
1,7
‑
萘啶中的任一种
。
[0015]进一步地，所述润湿剂选自聚
‑
N
‑
乙烯基吡咯烷酮
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种枸橼酸三乙酯的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：将无水乙醇加热至
50
‑
60℃
后，加入柠檬酸和催化剂，之后将反应体系加热至
80
‑
100℃
进行酯化反应，待反应结束后将得到反应混合物进行过滤去除催化剂，得到第一产物；将所得第一产物置于功率
220
‑
240w
的微波化学反应器中继续反应
10
‑
15min
，待反应结束后，将产物依次经减压蒸馏
、
洗涤
、
干燥以及真空蒸馏，得到目标产物纯产品枸橼酸三乙酯；其中，所述催化剂的制备方法如下：将磷酸铁锂和纳米微粒按照质量比
1:4
‑6的量混合后置于氮气气氛中以
20
‑
30℃/min
的升温速率升温至
600
‑
800℃
后焙烧4‑
6h
，之后降温至
300
‑
500℃
后保温1‑
3h
，待反应结束后，将产物研磨成粉末并过
80
‑
200
目筛，得到粉末
A
；将基体树脂与
80
‑
90wt%
有机酸溶液按照质量体积比
1g
：
10
‑
20mL
的量混合均匀后加入共轭小分子化合物于
60
‑
80℃
下反应1‑
3h
，待反应结束后向溶液中滴加饱和碳酸氢钠溶液调
pH
为7‑8，最后将所得产物离心，得到溶液
A
和沉淀物，将所得沉淀物干燥后粉碎成粉末状，得到粉末
B
；所述基体树脂
、
有机酸溶液和共轭小分子化合物按照质量体积比
1g
：
10
‑
20mL
：
0.3
‑
0.5g
的量加入；将上述得到的粉末
A
与粉末
B
混合均匀后加入润湿剂并在捏合机中搅匀，经双螺旋杆挤出机挤出造粒，将所得颗粒物浸泡于溶液
A
中
24
‑
48h
后取出，最后真空干燥，得到所述催化剂
。2.
根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述柠檬酸与催化剂的质量比为
1:0.08
‑
0.14。3.
根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述纳米微粒选自纳米三氧化二铝
、
纳米氮化铝
、
纳米二氧化钛
、

【专利技术属性】
技术研发人员：易明，
申请(专利权)人：深圳尚诺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：