可膨胀石墨催化合成柠檬酸三丁酯.pdf

程师
Sum 220 No I
Chemical Engineer
2014年第01期
文章编号:1002-1124(2014)01-0058-03
可膨胀石墨催化合成柠檬酸三丁酯
王勤,臧晓峰2
(1.常州夏青化工有限公司,江苏常州213101;2.吉林省通化市东昌区环境监察支队,吉林通化134001
摘要:以可膨胀石墨为催化剂,柠檬酸和正丁醇为原料,催化合成柠檬酸三丁酯。考察了酸醇摩尔比
催化剂用量和反应时间等因素对柠檬酸酯化率的影响。最佳反应条件为:柠檬酸38.5g(0.2m?l),n):n
正了m=1:4.5,催化剂10g,反应时间4.5h,柠檬酸的酯化率达到993%。且催化剂可连续使用6次,催化活性
无明显降低。
关键词:柠檬酸酯;可膨胀石墨;催化;合成
中图分类号:TQ414
文献标识码:A
Synthesis of tributyl citrate catalyzed by expandable graphite
WANG Qin ZANG Xiao-feng
(1. Changzhou X aqing Chemical Co. I d,, Chang hou 213101, China 2. Environmental Monitoring of Tonghua, Jilin City
Detachment Jilin, Tonghua 134001, China
Abstract: Expandable graphite was used as a heterogeneous catalyst for synthesis of tribytyl citrate from citric
acid and n-butanol. The effeets of dosage of catalyst, ratio of the reactants and reaction time were investigated. The
optimal reaction condition was as follows: citric acid 38.5, molar ratio of citric acid to n-butal was 1: 4.5, quantity
of catalyst was 1.0g, reaction time 4. 5h, resulted in final conversion of 99.3%. The catalyst could be used 6 times
and the catalytic ability didnt reduce
Key words: tributyl citrate; expandable graphite; catalysis; synthesis
邻苯二甲酸酯是塑料最常用的增塑剂,具有诱催化该反应具有反应时间短,产品酯化率高,催化
发致癌作用,目前已受到严格控制,并淘汰其在食剂和回收套用等优点,因此,是一种具有实际应用
品包装材料、医药器具和儿童玩具中的使用。柠檬前景的催化剂。
酸三丁酯是一种良好的无毒增塑剂,具有相容性
好增塑效率高、无毒、耐光性、耐水性、耐寒性、不1实验部分
易挥发等优点,成为替代邻二甲酸酯类的首选绿
色环保产品。此外柠檬酸三丁酯具有良好的乳化、1.1主要试剂与仪器
润湿、增溶及分散能力,可以作为表面活性剂而广
柠檬酸、正丁醇、浓HSO4、浓HNO)3、KMnO,以
泛应用于食品、纺织洗涤剂、化妆品等行业23。
上均为分析纯,上海国药集团生产;鱗片状石墨(保
柠檬酸三丁酯通常是由柠檬酸在酸性催化剂定艾可森碳素制品有限公司)。
作用下与丁醇发生酯化反应而制备。传统方法以浓
J-1型大功率电动搅拌器(江苏国华仪器厂);
硫酸为催化剂,但是存在设备腐蚀严重、后处理工 Nicolet t6700傅立叶变换红外吸收光谱仪(美国热
艺复杂、排放废酸污染环境等问题。随着科技的不电),;1NOVA-400MHL超导核磁共振波谱仪,(美国
断发展,柠檬酸酯的制备进行了各种改进?,并取 Varian公司)。
得了一定的效果,但仍存在催化剂不能套用、反应1.2催化剂的制备
时间长、成本高等问题。
10g鳞片状石墨在不断搅拌下依次加人98%的
可膨胀石墨是工业上常用的密封材料,将它作浓HS0-209,65%的浓HNO。109,KMn020.8g,搅拌
为有机反应的催化剂已有一些报道0ml.该催化剂30-40min,冷却,用少量30%H202处理未反应的
KMnO2,抽滤,水洗至近中性,在60~70℃下烘干,备
收稿日期:2013-11-04
用
作者简介:王勤(1982-),男,江苏泰州人,工程师,博土,2011年毕
1.3柠檬酸三丁酯的合成及表征
业于浙江工业大学化学工程与工艺专业,主要从事有机催
将一定量的柠檬酸、正丁醇和催化剂加入装有
化研究。