一種磷鎢酸催化合成2,3-丁二醇己酸酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磷鎢酸催化合成2，3- 丁二醇己酸酯的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2，3-丁二醇在自然界中廣泛存在，是一種重要的化工原料和液體燃料，可以作為風(fēng)味添加劑、熏蒸劑、抗凍劑、燃料添加劑等應(yīng)用于食品、化工、燃料及航空航天領(lǐng)域。此外，2，3-丁二醇含有兩個羥基，可以形成多種衍生物，用于制備聚合物、藥物載體、油漆等。
[0003]2，3- 丁二醇脂肪酸酯類化合物是一類重要的2，3- 丁二醇衍生物，已在多種水果和食醋中檢測到，賦予它們特定的香味。此外，2，3-丁二醇脂肪酸酯還是許多有機(jī)化合物的良好溶劑，目前已經(jīng)用于香料、香精、化妝品等領(lǐng)域。其中，2，3-丁二醇己酸酯就是一種水果香氣成分，曾在成熟木瓜的香氣成分中檢測到。
[0004]Sh1ta 在文章“Volatile components of pawpaw fruit(Asimina trilobaDunal.)，，(Journal of Agricultural and Food Chemistry，第 39卷，1991 年)中報道了米用2，3- 丁二醇分別與丁酰氯、己酰氯、辛酰氯反應(yīng)合成2，3- 丁二醇丁酸酯、2，3- 丁二醇己酸酯、2，3-丁二醇辛酸酯的方法。該反應(yīng)以戊烷為溶劑，加入吡啶，在5-10°C條件下，小心地將酰氯滴加到反應(yīng)體系中，反應(yīng)結(jié)束后需要用硫酸亞銅除去殘余的吡啶。酰氯等原料在制備、運(yùn)輸、使用過程中存在較大的安全隱患，而且在環(huán)境污染等方面也遭到人們的質(zhì)疑。
[0005]2013年李華等申請的一項(xiàng)發(fā)明專利(一種合成2，3- 丁二醇酯的方法，公開號CN103193636A)中介紹了采用混合C4烴與雙氧水發(fā)生氧化反應(yīng)，再分別與乙酸、丙酸、硬脂酸、月桂酸、油酸、戊酸、辛酸、己二酸、馬來酸、苯甲酸反應(yīng)合成2，3-丁二醇乙酸酯、2，3-丁二醇丙酸酯、2，3-丁二醇硬脂酸酯、2，3-丁二醇月桂酸酯、2，3-丁二醇油酸酯、2，3-丁二醇戊酸酯、2，3-丁二醇辛酸酯、2，3-丁二醇己二酸酯、2，3-丁二醇馬來酸酯、2，3-丁二醇苯甲酸酯的方法。原料雙氧水屬于強(qiáng)氧化性化合物，在制備、運(yùn)輸、使用等過程中存在較大安全隱患，而且該專利申請不涉及合成2，3- 丁二醇己酸酯的方法。
[0006]2014年孫強(qiáng)等申請的一項(xiàng)發(fā)明專利(2，3-丁二醇酯及其制備方法，公開號CN103980116A)中介紹了采用2，3-環(huán)氧丁烷或2，3-丁二醇分別與甲酸、乙酸、丙酸、丁酸反應(yīng)合成2，3- 丁二醇甲酸酯、2，3- 丁二醇乙酸酯、2，3- 丁二醇丙酸酯、2，3- 丁二醇丁酸酯的方法。該專利申請不涉及合成2，3- 丁二醇己酸酯的方法。
[0007]磷鎢酸是一種具有很高的催化活性和穩(wěn)定性的催化劑，易制備，對環(huán)境無污染，已用于催化合成酯類、醚類等化合物。使用磷鎢酸催化合成2，3-丁二醇己酸酯，具有生產(chǎn)設(shè)備簡單、轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)時間短、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種磷鎢酸催化合成2，3- 丁二醇己酸酯的方法。所述制備方法采取如下技術(shù)方案:
[0009]—種磷鎢酸催化合成2，3-丁二醇己酸酯的方法，其特征在于:以2，3-丁二醇和正己酸為反應(yīng)底物，加入磷鎢酸為催化劑，在150-180°C反應(yīng)4小時，得到2，3-丁二醇己酸酯；所述2，3- 丁二醇與正己酸的摩爾比為1:3 ;所述催化劑磷鎢酸的加入量為2，3- 丁二醇質(zhì)量的5% -6%;所述2，3- 丁二醇己酸酯為2，3- 丁二醇二己酸酯和2，3- 丁二醇一己酸酯的混合物。
[0010]本發(fā)明具有生產(chǎn)設(shè)備簡單、轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)時間短、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]附圖1是產(chǎn)物2，3-丁二醇二己酸酯的電子電離源質(zhì)譜圖。
[0012]附圖2是產(chǎn)物2，3- 丁二醇一己酸酯的電子電離源質(zhì)譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)做進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]在密閉玻璃螺口瓶中，加入0.18g 2，3-丁二醇和0.70g正己酸混合，加入0.0lg磷鎢酸作為催化劑，在150°C反應(yīng)4小時，取樣進(jìn)行氣相色譜分析，發(fā)現(xiàn)2，3- 丁二醇轉(zhuǎn)化率為99.2%，采用氣相色譜一一質(zhì)譜聯(lián)用法鑒定反應(yīng)產(chǎn)物為2，3- 丁二醇二己酸酯和2，3- 丁二醇一己酸酯的混合物，其中2，3-丁二醇二己酸酯占81.5%，2，3-丁二醇一己酸酯占18.
[0016]實(shí)施例2
[0017]在密閉玻璃螺口瓶中，加入0.18g 2，3-丁二醇和0.70g正己酸混合，加入0.0lg磷鎢酸作為催化劑，在165°C反應(yīng)4小時，取樣進(jìn)行氣相色譜分析，發(fā)現(xiàn)2，3- 丁二醇轉(zhuǎn)化率為99.7%，采用氣相色譜一一質(zhì)譜聯(lián)用法鑒定反應(yīng)產(chǎn)物為2，3- 丁二醇二己酸酯和2，3- 丁二醇一己酸酯的混合物，其中2，3-丁二醇二己酸酯占95.3%，2，3-丁二醇一己酸酯占4.7%。
[0018]實(shí)施例3
[0019]在密閉玻璃螺口瓶中，加入0.18g 2，3-丁二醇和0.70g正己酸混合，加入0.0lg磷鎢酸作為催化劑，在180°C反應(yīng)4小時，取樣進(jìn)行氣相色譜分析，發(fā)現(xiàn)2，3- 丁二醇轉(zhuǎn)化率為99.8%，采用氣相色譜一一質(zhì)譜聯(lián)用法鑒定反應(yīng)產(chǎn)物為2，3- 丁二醇二己酸酯和2，3- 丁二醇一己酸酯的混合物，其中2，3- 丁二醇二己酸酯占98.2 %，2，3- 丁二醇一己酸酯占1.
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磷鎢酸催化合成2，3- 丁二醇己酸酯的方法，其特征在于:以2，3- 丁二醇和正己酸為反應(yīng)底物，加入磷鎢酸為催化劑，在150-180°C反應(yīng)4小時，得到2，3-丁二醇己酸酯；所述2，3- 丁二醇與正己酸的摩爾比為1:3 ;所述催化劑磷鎢酸的加入量為2，3- 丁二醇質(zhì)量的5% -6%;所述2，3- 丁二醇己酸酯為2，3- 丁二醇二己酸酯和2，3- 丁二醇一己酸酯的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷鎢酸催化合成2,3-丁二醇己酸酯的方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以磷鎢酸為催化劑，催化2,3-丁二醇與正己酸在150-180℃反應(yīng)4小時，合成2,3-丁二醇己酸酯化合物。本發(fā)明具有生產(chǎn)設(shè)備簡單、轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)時間短、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C07C69/28, C07C67/08
【公開號】CN105130813
【申請?zhí)枴緾N201510554969
【發(fā)明人】趙靜宜, 侯孝元, 肖梓軍
【申請人】中國石油大學(xué)(華東)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月4日