杂多酸盐催化合成柠檬酸三丁酯研究

蒋广平， 王洪波， 罗 峰

(四川化工职业技术学院，四川 泸州 646000)



杂多酸盐催化合成柠檬酸三丁酯研究

蒋广平， 王洪波*， 罗 峰

(四川化工职业技术学院，四川 泸州 646000)

摘要：制备了1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑磷钼酸盐([MIMPS]3PMo12O40)、 1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐([MIMPS]3PW12O40)和1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基吡啶磷钨酸盐([PyPS]3PW12O40) 3种杂多酸盐，用于催化柠檬酸和正丁醇合成柠檬酸三丁酯(TBC)，考察了各催化剂的催化效果。其中，[MIMPS]3PMo12O40具有最好的催化效果，在其催化下，考察了反应条件对酯化率的影响。结果表明：当醇酸物质的量比为4.5∶1.0、反应温度为130 ℃、反应时间为3.5 h、催化剂用量为柠檬酸质量的5 %时，酯化率可达98.3 %，且催化剂具有较好的重复使用性能，重复使用5次后，酯化率依然保持在94 %以上。

关键词：杂多酸盐;柠檬酸三丁酯;酯化反应;催化

在高分子材料加工中，增塑剂的使用可以提高其加工性能，目前常用的增塑剂主要是邻苯二甲酸酯类。台湾塑化剂风波的出现，让人们开始思考塑料助剂的应用及其安全性，而由于邻苯二甲酸酯类增塑剂的毒性和涉嫌致癌性，促使欧盟和美国制定了相应的法规限制传统增塑剂的应用[1-2]。柠檬酸三丁酯(TBC)作为一种新型的无毒、环保增塑剂，具有无毒无味、增塑效果优良和稳定性高等优点，可以应用在儿童玩具、医疗卫生制品和食品包装等领域[3-4]，可作为邻苯二甲酸酯类增塑剂的替代品[5-6]。我国有着丰富的柠檬酸原料资源，在生产柠檬酸酯类增塑剂方面有着得天独厚的优势[7]。TBC一般是由柠檬酸和正丁醇通过酯化反应制备，制备工艺相对简单，研究重点主要体现在高效环境友好催化剂的开发制备上。……