本发明公开了一种己二酸单乙酯的合成方法,包括以下步骤:1)将己二酸、硫酸在有机溶剂中进行加热回流,回流温度145°C~170°C,脱水4~6小时,直至将水蒸尽,结束回流;2)反应液冷却至15°C~35°C,静置分层,分去硫酸;3)向步骤2)得到的产物中滴加无水乙醇,滴加完毕后在45°C~65°C保温1~4小时,进行减压回收有机溶剂,蒸馏得到己二酸单乙酯。本发明的己二酸单乙酯的合成方法,将己二酸在酸催化下生成己二酸酐,再将得到的酸酐在乙醇中醇解,制得己二酸单乙酯,可以有效地减少己二酸二乙酯的产生,简化分离过程,提高产品己二酸单乙酯的收率(96%~97%)和纯度(99.0%以上)。
1.一种己二酸单乙酯的合成方法,包括以下步骤:1)将己二酸、硫酸在有机溶剂中进行加热回流,回流温度145°C~170°C,脱水4~6小时,直至将水蒸尽,结束回流;2)反应液冷却至15°C~35°C,静置分层,分去硫酸;3)向步骤2)得到的产物中滴加无水乙醇,滴加完毕后45°C~65°C保温1~4小时,进行减压回收有机溶剂,蒸馏得到己二酸单乙酯。
2.根据权利要求1所述的己二酸单乙酯的合成方法,其特征在于:所述的有机溶剂为三甲苯或醋酸酐,硫酸为质量百分浓度为98%的浓硫酸。
3.根据权利要求1所述的己二酸单乙酯的合成方法,其特征在于:所述的步骤1)中,己二酸、硫酸和有机溶剂的重量比为1~2:0.1~0.3:2~3。
4.根据权利要求1所述的己二酸单乙酯的合成方法,其特征在于:所述的步骤1)中,回流温度为165°C~170°C。
5.根据权利要求1所述的己二酸单乙酯的合成方法,其特征在于:所述的步骤3)中,无水乙醇与己二酸的摩尔比为0.9~1.05:1。
6.根据权利要求1所述的己二酸单乙酯的合成方法,其特征在于:所述的步骤3)中,无水乙醇滴加时间2~4小时,滴加温度在30°C以下。
7.根据权利要求1所述的己二酸单乙酯的合成方法,其特征在于:己二酸单乙酯产品纯度大于99.0%。技术领域
本发明涉及一种己二酸酯的合成方法,特别是涉及一种己二酸单乙酯的合成方法。
背景技术
己二酸单乙酯,分子式C₈H₁₄O₄,分子量174.2。室温下为白色或微粉红色结晶固体。熔点:28~29°C,沸点:285°C(760mmHg),折光率:n20D1.4390,相对密度:0.986。不溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂。产品主要用途为有机合成中间体。己二酸单乙酯的合成通常采用传统的酯化工艺,即将己二酸与乙醇于甲苯等溶剂中,在浓硫酸、盐酸等酸催化剂作用下,反应脱水形成酯,反应产物中含有少量的己二酸二乙酯,然后经溶剂脱除、中和、分层、水洗、干燥和蒸馏提纯等步骤得到目的产品。其反应方程式如下式所示: ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="572"/> 典型的反应工艺可叙述如下:己二酸(1)、甲苯、乙醇、盐酸共热回流,减压回收剩余的乙醇、盐酸、水及甲苯。离心分离,滤液加入甲苯后,滴加碳酸钠溶液,调PH值至8~8.5,静置分层。甲苯层用水洗涤、浓缩得己二酸双酯(2)。水层加入甲苯,酸化至PH值3~4,静置分层。甲苯层用水洗涤后再次进行浓缩,蒸馏得己二酸单乙酯(3)。xa0酯化工艺反应过程中使用回流方式进行脱水,为使酯化反应进行,在制备过程中回流时间较长,不仅延长了生产周期,也加大了水、电等能源的消耗。由于反应体系中存在的化学平衡反应,造成单乙酯的水解和进一步酯化,故反应产物中含有己二酸、己二酸二乙酯等副产物,该工艺己二酸单酯和二酯的分离过程复杂,导致工艺流程延长,目标产品质量难以提高,收率降低,收率一般约85%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种己二酸单乙酯的合成方法,能够克服现有技术中存在的上述问题,减少副产物己二酸二乙酯的产生,简化分离过程,提高产品己二酸单乙酯的收率和纯度。为完成本发明目的,采用如下技术方案:一种己二酸单乙酯的合成方法,包括以下步骤:1)将己二酸、硫酸在有机溶剂中进行加热回流,回流温度145°C~170°C,脱水4~6小时,直至将水蒸尽,结束回流;2)xa0反应液冷却至15°C~35°C,静置分层,分去硫酸;3)xa0向步骤2)得到的产物中滴加无水乙醇,滴加完毕后45°C~65°C保温1~4小时,进行减压回收有机溶剂,蒸馏得到己二酸单乙酯。本发明方法首先将己二酸(1)在酸催化下生成己二酸酐(4),得到的酸酐(4)再在乙醇中醇解,分离后即可制得己二酸单乙酯(3)。所述的方法其反应方程式如下式所示: ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="480"/> 所述的有机溶剂优选三甲苯(均三甲苯、偏三甲苯)或醋酸酐。所述的硫酸为质量百分浓度为98%的浓硫酸。所述的步骤1)中,己二酸、硫酸和有机溶剂的重量比为1~2:0.1~0.3:2~3。所述的步骤1)中,回流温度优选165°C~170°C。所述的步骤3)中,无水乙醇与己二酸的摩尔比为0.9~1.05:1,优选0.95~1.0:1。所述的步骤3)中,无水乙醇滴加时间约2~4小时,滴加温度在30°C以下。经过上述步骤,制得的己二酸单乙酯其产品纯度大于99.0%,摩尔收率约96%~97%。本发明的己二酸单乙酯的合成方法,通过将己二酸在酸催化下生成己二酸酐,再将得到的酸酐在乙醇中醇解,制得己二酸单乙酯,该方法可以有效地减少副产物己二酸二乙酯的产生,简化分离过程,提高产品己二酸单乙酯的收率和纯度。本发明方法具体包括以下优点:1)本发明方法与原酯化反应工艺比较,所得到的产物己二酸单乙酯纯度较高,为己二酸单乙酯进行下一步反应提供了有利的条件。按照原酯化反应工艺,即使经过复杂的分离纯化处理,产物中依然混有一定量的己二酸和己二酸二乙酯,难以进一步提高产品质量。2)本发明方法的工艺合成路线专一,后处理简便,减少了原辅料的投入及副产己二酸二乙酯的产生,产品收率提高。3)本发明方法工艺流程简短,设备简单,减少了能源消耗、人力支出和劳动强度。4)在环保方面,本发明方法的废水排放量和处理量远小于原酯化反应工艺。5)本发明的己二酸单乙酯的合成方法,可有效降低己二酸单乙酯的生产成本,整条工艺路线经济效益明显优于原酯化反应工艺。下面结合附图,以具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限,而是由权利要求加以限定。xa0
附图说明
图1xa0xa0本发明己二酸单乙酯的合成工艺流程示意图。图2xa0xa0本发明己二酸单乙酯的合成工艺设备示意图。其中:1、酯化釜,2、浓缩釜,3、蒸馏釜。图3xa0xa0原酯化反应制备己二酸单乙酯的工艺流程示意图。图4xa0xa0原酯化反应制备己二酸单乙酯的工艺设备示意图。xa0
具体实施方式
实施例1参见图1、图2所示工艺流程和设备,将己二酸100xa0g,三甲苯300xa0g,浓硫酸30xa0g,投入装有分水器的反应瓶中,加热回流;回流温度控制在165°C~170°C,进行回流脱水,回流4小时后停止脱水,降温至25°C,静置分层,分出硫酸。上层液在30°C以下滴加无水乙醇31.5xa0g,约2小时滴毕,在45°C保温2小时。保温毕,减压回收三甲苯后,进行蒸馏,得己二酸单乙酯。产品质量指标见表1。xa0实施例2参见图1、图2所示工艺流程和设备,将己二酸150xa0g,三甲苯300xa0g,浓硫酸10xa0g,投入装有分水器的反应瓶中,加热回流;回流温度控制在165°C~170°C,进行回流脱水,回流4.5小时,停止脱水,降温至30°C,静置分层,分出硫酸。上层液在30°C以下滴加无水乙醇47.3xa0g,约2小时滴毕,在55°C保温2小时。保温毕,减压回收三甲苯后,进行蒸馏,得己二酸单乙酯。产品质量指标见表1。xa0实施例3参见图1、图2所示工艺流程和设备,将己二酸200xa0g,三甲苯300xa0g,浓硫酸20xa0g,投入装有分水器的反应瓶中,加热回流;回流温度控制在165°C~170°C,进行回流脱水,回流6小时后停止脱水,降温至25°C,静置分层,分出硫酸。上层液在30°C以下滴加无水乙醇56.7xa0g,约3小时滴毕,在65°C保温1小时。保温毕,减压回收三甲苯后,进行蒸馏,得己二酸单乙酯。产品质量指标见表1。xa0实施例4参见图1、图2所示工艺流程和设备,将己二酸100xa0g,三甲苯300xa0g,浓硫酸30xa0g,投入装有分水器的反应瓶中,加热回流;回流温度控制在155°C~160°C,进行回流脱水,回流6小时后停止脱水,降温至25°C,静置分层,分出硫酸。上层液在30°C以下滴加无水乙醇31.5xa0g,约2小时滴毕,在45°C保温2小时。保温毕,减压回收三甲苯后,进行蒸馏,得己二酸单乙酯。产品质量指标见表1。xa0对比例参见图3、图4所示工艺流程和设备,将己二酸、甲苯、乙醇(与己二酸摩尔比为1:1)、盐酸共热回流6小时,减压回收剩余的乙醇、盐酸、水及甲苯。回收尽,加入甲苯,冷析至0°C,甩滤出未反应的己二酸。滤液加入甲苯,滴加10%碳酸钠溶液,调PH值至8~8.5,静置分层。甲苯层用水洗涤二次后,浓缩得己二酸二酯。碱水层加入甲苯,用30%盐酸酸化至PH值3~4,静置分层。甲苯层用水洗涤二次再进行浓缩,蒸馏得己二酸单乙酯,摩尔收率86.55%。产品质量指标见表1。表1xa0ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="351"/>