540-88-5 / 乙酸第三丁酯的主要制備方法

背景及概述^[1]

羧酸酯類化合物如乙酸第三丁酯具有良好的溶解性，在涂料、日化用品、油墨、工業(yè)清洗劑、表面活性劑等領(lǐng)域具有廣泛用途。利用羧酸和烯烴直接加成制備羧酸酯是綠色的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)合成路線，原子利用率在理論上可達(dá)到100％，并且可以簡化工藝流程，節(jié)約分離能耗，降低羧酸酯生產(chǎn)成本，該工藝路線具有經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上的雙重優(yōu)勢。

制備^[1-2]

方法1：乙酸第三丁酯制備如下：

1）將9gP123，1g二乙醇胺，360mL2mol/L鹽酸，依次加入三口燒瓶中，在40℃下攪拌1～3h，使P123和二乙醇胺徹底溶解之后加入24.48g正硅酸四乙酯(TEOS，本實(shí)施例P123與TEOS摩爾比為0.013:1)，在40℃下攪拌30min，然后緩慢滴加24.5mL的0.2g/mL磷鎢酸水溶液，(即4.90g磷鎢酸)，在40℃下均勻攪拌24h，把攪拌均勻后的混合懸濁液放進(jìn)帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼水熱合成釜中，在100℃晶化2天(48h)之后，冷卻到室溫，將晶化后的固-液兩相混合物過濾洗滌，將濾餅置于烘箱中于50℃干燥8～12h，將干燥后的物品放置在馬弗爐中于氮?dú)夥諊?00℃下焙燒6h。得到所需醇胺基團(tuán)改性的有序介孔C/SiO2負(fù)載雜多酸催化劑，記為0.2HPW-0.2DEA@C/SiO2(TEOS)-300-P123(其中0.2指磷鎢酸和正硅酸四乙酯質(zhì)量比，0.2指二乙醇胺和磷鎢酸質(zhì)量比，300為焙燒溫度)。吡啶紅外表明醇胺基團(tuán)改性的有序介孔C/SiO2負(fù)載雜多酸催化劑具有和Lewis酸酸性。

2）將60g醋酸，0.6g步驟1的0.2HPW-0.2DEA@C/SiO2(TEOS)-300-P123加入到300mL間歇式鈦材高壓釜中，隨后通入112g異丁烯(異丁烯與醋酸摩爾比為2:1)，在反應(yīng)溫度30℃，通入氮?dú)馐垢獌?nèi)壓力升至1MPa，攪拌轉(zhuǎn)速為600r/min條件下，反應(yīng)10h。通過采樣管采集反應(yīng)液，隨后通過離心去除催化劑，隨后利用氣相色譜儀進(jìn)行分析，分析結(jié)果計(jì)算得到醋酸轉(zhuǎn)化率為92％，乙酸第三丁酯選擇性為96％，二異丁烯選擇性為1.7％。

方法2：一種制備提純乙酸第三丁酯的方法，乙酸和含異丁烯的C4連續(xù)加入裝有強(qiáng)酸型離子交換樹脂催化劑的酯化塔中，乙酸和異丁烯的摩爾比為1∶0.30～1∶5.00，在乙酸的進(jìn)料空速為0.5～5.0h-1，催化劑用量為30～90ml，壓力0.5～2.0MPa，反應(yīng)溫度30～110℃條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到粗酯；將粗酯送入分離塔，通過控制頂氣相回流溫度在85～100℃之間脫酸、在70～85℃之間脫烴、在78～90℃之間脫醇，最后在90～100℃之間精餾得到乙酸第三丁酯產(chǎn)品。

應(yīng)用^[2]

乙酸第三丁酯是一種非VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)、非HAP(有害空氣污染物)和低毒性的溶劑，在歐美已被較大量使用。它是優(yōu)良的汽油防震劑，也可用作硝酸纖維素的溶劑等。近些年來，乙酸第三丁酯在涂料、油墨和醫(yī)藥中間體合成等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，其需求量也大幅度提高，全球市場需求量已達(dá)數(shù)萬噸。

主要參考資料

[1]CN201910424430.9一種醇胺基團(tuán)改性的有序介孔C/SiO2負(fù)載雜多酸催化劑及其制備方法和應(yīng)用

[2]CN200610031938.5一種制備提純乙酸第三丁酯的方法