本发明专利技术涉及一种利用固体超强酸催化制备乙酰柠檬酸三丁酯的新方法。该类固体超强酸催化剂是以MoO3为主要活性组分，以活性炭、氧化铝、二氧化硅等为载体，通过浸渍、干燥、烘干制备，无需焙烧过程。以柠檬酸三丁酯和醋酸酐为原料，以MoO3固体超强酸为催化剂，通过乙酰化反应制备ATBC。旨在解决在ATBC的传统合成工艺中，催化剂存在的难以回收利用且产物分离纯化困难，制备及活化过程复杂、价格昂贵等缺点。该方法具有催化剂制备简单，无需焙烧，催化活性高、易于分离回收、重复使用性好等优点，ATBC产率可达到98％以上，产品为无色透明液体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精细化工领域，尤其涉及一种绿色增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)。具体而言，是涉及一种利用以MoO3为主要活性成分的固体超强酸催化剂，通过催化醋酸酐和柠檬酸三丁酯的乙酰化反应合成ATBC的方法。
技术介绍
邻苯二甲酸酯类增塑剂在PVC等领域应用广泛，但由于其潜在的危害性，欧盟、美国、日本等发达国家都对其应用进行了严格限制。早在1999年，欧盟就作出规定，在所有儿童玩具及育婴用品中，邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯DEHP、邻苯二甲酸二正丁酯DBP、邻苯二甲酸丁基苄酯BBP、邻苯二甲酸二异壬酯DINP、邻苯二甲酸二异癸酯DIDP及邻苯二甲酸二正辛酯DNOP等六种增塑剂的含量不得超过0.1 %。在2011年，欧盟进一步规定，将DEHP、DBP及BBP三种邻苯二甲酸酯直接列入化学品“淘汰名单”，美国和日本也紧随其后，针对邻苯二甲酸酯类增塑剂出台了相关规定，限制其使用用途。鉴于此，国内外积极开展研究，寻找开发无毒增塑剂。其中，以乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为代表的柠檬酸酯类增塑剂，由于其绿色、无毒，增塑效果好等诸多优点，受到人们重视。对于ATBC，工业上目前主要用浓硫酸为催化剂，通过催化柠檬酸三丁酯和醋酸酐的乙酰化反应制备。但浓硫酸在酯化反应中反应时间长，选择性低，存在氧化、脱水、炭化等副反应，同时还存在严重的腐蚀和三废污染问题，因此积极开发新的绿色催化剂替代浓硫酸，具有重要意义。目前报道的催化剂主要包括无机盐催化剂(如NaHSO4)、磺酸类(如对甲苯磺酸、氨基磺酸)、固体超强酸(如Dooiaici3和5么-2)等多种类型的催化剂。但这些催化剂存在催化剂难以回收利用且产物分离纯化困难，制备及活化过程复杂、价格昂贵等缺点，这大大限制了其工业化应用。因此，开发高效、腐蚀性小、易于分离回收、重复使用性好、成本低的催化剂受到人们普遍关注。本专利技术制备了以MoO3为主要活性成分的固体超强酸催化剂，将其应用于乙酰柠檬酸三丁酯的制备，通过优化催化剂用量、反应物配比、反应温度和反应温度等因素，发展了新的催化合成工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的:一、提供了一种利用固体超强酸为催化剂，催化柠檬酸三丁酯与醋酸酐乙酰化反应制备ATBC的方法。二、通过简单的浸溃法，制备出不同载体负载的固体超强酸催化剂，催化剂可以简单的实现与反应液的分离，同时可以实现循环使用，并且保持高的催化活性。本专利技术所述为一种利用固体超强酸催化制备ATBC的新工艺。具体而言，是以MoO3为主要活性成分，以活性炭、氧化铝、二氧化硅等为载体的固体超强酸催化剂，通过催化柠檬酸三丁酯与醋酸酐的乙酰 化反应，制备ATBC产品。反应(I)中催化剂的主要活性组分是MoO3,载体S可以是活性炭、氧化招、二氧化娃、氧化镁、氧化错、氧化钛等。具体反应如下:权利要求1.一种利用固体超强酸催化剂催化乙酰柠檬酸三丁酯合成的新方法，以柠檬酸三丁酯和醋酸酐为主要原料，以负载的MoO3固体超强酸为催化剂，制备ATBC。2.根据权利要求1所述的乙酰柠檬酸三丁酯的制备，其特征在于: ①、称取一定研细的MoO3粉末,将其加入一定体积的去离子水中，于一定温度下振摇至灰绿色的MoO3消失，然后加入一定量的载体，浸溃一定时间后过滤，先将所得固体物在室温下晾干，蒸发掉大部分水分，然后在一定温度下进一步烘干，即可得到负载的MoO3固体超强酸催化剂。②、向一定量的柠檬酸三丁酯和乙酸酐的混合反应液中，加入重量比为3-10%的负载型MoO3固体超强酸催化剂，在60-80°C下搅拌反应3.0h,得到ATBC的粗品，过滤回收催化齐U，减压蒸馏回收未反应的乙酸酐和生成的副产物乙酸，然后先用去离子水洗涤，再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，水洗涤，干燥后即得ATBC产品。③、根据权利要求1所述的乙酰柠檬酸三丁酯的制备，固体超强酸的主要活性组分是MoO3,载体可以是活性炭、氧 化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛或者复合载体等。全文摘要本专利技术涉及一种利用固体超强酸催化制备乙酰柠檬酸三丁酯的新方法。该类固体超强酸催化剂是以MoO3为主要活性组分，以活性炭、氧化铝、二氧化硅等为载体，通过浸渍、干燥、烘干制备，无需焙烧过程。以柠檬酸三丁酯和醋酸酐为原料，以MoO3固体超强酸为催化剂，通过乙酰化反应制备ATBC。旨在解决在ATBC的传统合成工艺中，催化剂存在的难以回收利用且产物分离纯化困难，制备及活化过程复杂、价格昂贵等缺点。该方法具有催化剂制备简单，无需焙烧，催化活性高、易于分离回收、重复使用性好等优点，ATBC产率可达到98％以上，产品为无色透明液体。文档编号C07C67/08GK103242157SQ20131014356公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日专利技术者何林, 杜广芬, 代斌, 王绪根, 王卫, 张传彩 申请人:何林本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用固体超强酸催化剂催化乙酰柠檬酸三丁酯合成的新方法，以柠檬酸三丁酯和醋酸酐为主要原料，以负载的MoO3固体超强酸为催化剂，制备ATBC。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何林，杜广芬，代斌，王绪根，王卫，张传彩，
申请(专利权)人：何林，
类型：发明
国别省市：
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