鄰苯二甲酸二（十八）酯的合成方法技術

本發明專利技術公開了鄰苯二甲酸二（十八）酯的合成方法。本發明專利技術的方法包括如下步驟：１．在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌；升溫，加入催化劑；２．繼續升溫到２００～２４０℃，保溫反應４～１０ｈ；反應結束后在溫度為２００～２７０℃，壓力為－０．０９９～－０．０６ＭＰａ的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。本發明專利技術以苯酐、十八醇及非酸催化劑為原料，可使苯酐的轉化率達到９６％以上，鄰苯二甲酸二（十八）酯的直收率在９９％以上；并且具有所得的產物顏色較淺，產品質量好，回收醇品質好，可多次套用等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于增塑劑領域，具體是涉及一種。
技術介紹
鄰苯二甲酸酯類產品如DOP、DEP等，由于性能優良、價格相對較低，是主要的增塑劑，在塑料、橡膠的加工中得到廣泛的應用。鄰苯二甲酸酯類產品主要是由苯酐和相應的醇發生酯化反應而制備得到。鄰苯二甲酸酯類的合成中，所使用的催化劑分為酸性催化劑和非酸性催化劑兩大類。酸性催化劑主要有濃硫酸、對甲苯磺酸及其它的固體超強酸等。使用強酸作催化劑，得到的產物的顏色較深，副產物多，轉化率較低，產品的質量較差，回收的醇的質量差，不能多次地套用；非酸性催化劑主要包括鈦酸酯、鋁酸鹽或氧化錫等。使用非酸性催化劑，產物顏色較淺，產品質量好，回收醇品質好，可多次套用。以上的兩條合成工藝路線中，第一條為傳統路線，為我國的大多數廠家所采用。八十年代中期，有些廠家對第二條路線進行了研究并于九十年代初實現了工業化。為了得到高質量的鄰苯二甲酸酯產品，申永存等對非酸性催化工藝進行了改良，割除了水洗工序，產品質量穩定、優良。鄰苯二甲酸二(十八)酯是塑料加工中的一種優良的內潤滑劑，由于其價格昂貴，主要用于高檔塑料制品的加工，在國內塑料加工生產上應用極少。該產品的生產在國內是空白。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術存在的缺點，提供一種。本專利技術的合成方法以苯酐、十八醇及非酸催化劑為原料，可使苯酐的轉化率達到96％以上，鄰苯二甲酸二(十八)酯的直收率在99％以上；并且具有所得的產物顏色較淺，產品質量好，回收醇品質好，可多次套用等優點。為達到上述目的，本專利技術采取了如下技術方案本專利技術的原理為用苯酐和十八醇來合成鄰苯二甲酸二(十八)酯的反應分為兩步進行；第一步，鄰苯二甲酸酐與十八醇發生反應生成鄰苯二甲酸單十八酯，這步反應是完全反應，轉化率為100％；第二步，生成的單酯化的產物與十八醇發生反應，生成鄰苯二甲酸二(十八)酯和水，這是一個可逆反應，需要選擇合適的催化劑，生成的水的迅速分離有利于反應向生成物的方向移動。反應原理為 具體的技術方案如下，包括如下技術步驟(1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為300～700轉/分；升溫，當溫度達到180～190℃時開始計算反應時間，7～9min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶2.0～3.8，優選的用量比為1∶2.6～3.6；所述的催化劑為鈦酸丁酯、氧化錫或鋁酸鹽，優選的催化劑為氧化錫；催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.05～0.4％，優選用量是0.1～0.2％； (2)繼續升溫到200～240℃，優選的溫度是220～230℃，保溫反應4～10h；反應結束后在溫度為200～270℃，壓力為-0.099～-0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。與已有技術相比，本專利技術具有如下有益效果本專利技術的合成方法以苯酐、十八醇及非酸催化劑為原料，可使苯酐的轉化率達到96％以上，鄰苯二甲酸二(十八)酯的直收率在99％以上；并且具有所得的產物顏色較淺，產品質量好，回收醇品質好，可多次套用等優點。附圖說明圖1為實施例2合成的鄰苯二甲酸二(十八)酯的紅外光譜圖。具體實施例方式以下結合具體實施例來對本專利技術做進一步說明，但本專利技術所要求保護的范圍并不局限于實施例所描述的范圍。實施例1，包括如下技術步驟(1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為300轉/分，升溫，當溫度達到180℃時開始計算反應時間，9min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶3.8；所述的催化劑為氧化錫，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.1％；(2)繼續升溫到215℃，保溫反應9h；反應結束后在溫度為200℃，壓力為-0.099Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。實施例2，包括如下技術步驟 (1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為500轉/分，升溫，當溫度達到185℃時開始計算反應時間，8min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶3.2；所述的催化劑為氧化錫，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.2％；(2)繼續升溫到230℃，保溫反應6h；反應結束后在溫度為270℃，壓力為-0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。實施例3，包括如下技術步驟(1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為700轉/分，升溫，當溫度達到190℃時開始計算反應時間，7min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶3.0；所述的催化劑為氧化錫，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.1％；(2)繼續升溫到240℃，保溫反應4h；反應結束后在溫度為250℃，壓力為-0.090Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。實施例4，包括如下技術步驟(1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為600轉/分，升溫，當溫度達到188℃時開始計算反應時間，7.5min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶2.6；所述的催化劑為鋁酸鎂，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.15％；(2)繼續升溫到200℃，保溫反應10h；反應結束后在溫度為250℃，壓力為-0.080Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。實施例5，包括如下技術步驟(1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為400轉/分，升溫，當溫度達到182℃時開始計算反應時間，9min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶3.0；所述的催化劑為鈦酸丁酯，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.25％；(2)繼續升溫到240℃，保溫反應5h；反應結束后在溫度為260℃，壓力為-0.070Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。實施例6，包括如下技術步驟(1)在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐、十八醇，攪拌，攪拌速度為450轉/分，升溫，當溫度達到184℃時開始計算反應時間，8min后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為1∶3.1；所述的催化劑為鋁酸鈉，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的0.3％；(2)繼續升溫到210℃，保溫反應9h；反應結束后在溫度為250℃，壓力為-0.075Mpa的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。產品的檢測和分析以實施例2所制得的產品進行分析。反應后的產物主要是鄰苯二甲酸二(十八)酯和十八醇的混合物，可采用真空蒸餾的方法，得到高純度的鄰苯二甲酸二(十八)酯。制備的產物，用紅外光譜儀進行檢測，結果見圖1。從譜圖上分析2918、2850、722cm-1處出現吸收峰，說明有長鏈的-CH2-基團存在；1389、2957cm-1處存在吸收峰，說明有-CH3存在；1297、1225cm-1有較強峰，1125、1073、1040cm-1有較弱峰，說明有 基團存在；1598、1580、1468cm-1為苯環骨架震動峰，748cm-1吸收峰為芳環的鄰位二取代的面外彎曲振本文檔來自技高網...

【技術保護點】
鄰苯二甲酸二（十八）酯的合成方法，其特征在于包括如下步驟：（１）在裝有攪拌器、分水器、溫度計的三口燒瓶內，投入配方比的鄰苯二甲酸酐與十八醇，攪拌，攪拌速度為３００～７００轉／分；升溫，當溫度達到１８０～１９０℃時開始計算時間，７～９ ｍｉｎ后加入催化劑；其中，鄰苯二甲酸酐與十八醇的摩爾比為１∶２．０～３．８；所述的催化劑為鈦酸丁酯、氧化錫或鋁酸鹽，催化劑的重量用量為全部反應物總重量的０．０５～０．４％；（２）繼續升溫到２００～２４０℃，保溫反應４ ～１０ｈ；反應結束后在溫度為２００～２７０℃，壓力為－０．０９９～－０．０６Ｍｐａ的條件下減壓蒸餾出過量的醇，即得產物。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘朝群，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：81[中國|廣州]