专利名称：三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，属有机化学中酯类化合物的合成技术领域。
背景技术：
三羟甲基丙烷油酸酯因其良好的润滑性、耐高温性及优异的粘温特性，在纤维油剂、航空发动机润滑油、金属加工油等领域具有广阔的应用前景。现有三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，主要有醇酸酯化法及酯交换法，醇酸酯化法以三羟甲基丙烷及油酸为原料，以硫酸或磷酸、对甲苯磺酸等质子酸为催化剂，该法反应速度较快，但是副反应较多，产品色泽深。酯交换法以三羟甲基丙烷及油酸甲脂或乙脂为原料，以碱性催化剂为主，其工艺较复杂，反应速度慢，酯化率不高，且由于引入碱性催化剂，致使产品抗乳化性难以提高，后处理较复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理，能有效提高产品性能的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法。
本发明为三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，以三羟甲基丙烷和油酸为原料，其特征在于在固体非酸性催化剂作用下进行脱水缩合反应，再加水搅拌进行水解反应制得三羟甲基丙烷油酸酯，所述的固体非酸性催化剂为固体氧化物。
所述的固体氧化物可为氧化锌或氧化锡，氧化铁等。
所述固体非酸性催化剂的加入量可为三羟甲基丙烷和油酸总重量的0.1～0.8％。
所述的脱水缩合反应中还可加入二元酸添加剂，其加入量可为三羟甲基丙烷和油酸总重量的2～10％。所述的二元酸添加剂可为癸二酸，已二酸，十二碳二酸等的任一种或一种以上的混合物。
所述的水解反应后还可在高真空条件下进行高温处理，冷却后过滤制得三羟甲基丙烷油酸酯。所述的高真空条件下的真空度可为20～100Pa。
所述的三羟甲基丙烷与油酸的重量比可为1∶4.5～6.0。
所述脱水缩合反应的反应温度可为80～180℃，反应时间可为2～8小时。
所述水解反应中水的加入量可为油酸重量的30～80％，其反应温度可为40～90℃。
本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果1、采用固体非酸性的氧化物作为催化剂合成三羟甲基丙烷油酸酯，工艺新颖，与现有的醇酸酯化法相比，反应速度相近，但减少了副反应，改善了产品色泽；与现有的酯交换法相比，工艺设备较简单，并提高了反应速度和反应酯化率。
2、在脱水缩合反应中加入二元酸添加剂，能有效提高产品的粘温特性和耐高温性等使用性能。
3、在水解反应后再进行高真空条件下的高温处理，能有效抽除低温点的付产品和残留酸，减少成品中的付产品和残留酸含量，提高成品的整体性能。
本发明工艺先进合理，设备投资较省，所合成的三羟甲基丙烷油酸酯具有较好的耐高温性、粘温特性、抗乳化性等，适用于在纤维油剂、金属加工油、航空发动机润滑油等领域应用。
具体实施例方式
在反应釜中加入100份三羟甲基丙烷，500份油酸及5份癸二酸添加剂，搅拌下加入1.5份固体氧化锌催化剂，然后升温，在真空度大于95Pa、反应温度在130～140℃的环境下反应5小时；反应完毕后，冷却至60℃，加入200份去离子水，搅拌1小时进行水解反应；然后在真空条件下升温至120℃，脱水1小时，继续升温至260℃，在100Pa的高真空条件下处理40min，冷却至80℃，加入硅藻土过滤，即得三羟甲基丙烷油酸酯，其得率为92％。
上述实施例中脱水缩合反应方程式为
权利要求
1.一种三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，以三羟甲基丙烷和油酸为原料，其特征在于在固体非酸性催化剂作用下进行脱水缩合反应，再加水搅拌进行水解反应制得三羟甲基丙烷油酸酯，所述的固体非酸性催化剂为固体氧化物。
2.按权利要求1所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述的固体氧化物可为氧化锌或氧化锡，氧化铁。
3.按权利要求1或2所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述固体非酸性催化剂的加入量可为三羟甲基丙烷和油酸总重量的0.1～0.8％。
4.按权利要求1所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述的脱水缩合反应中还可加入二元酸添加剂，其加入量可为三羟甲基丙烷和油酸总重量的2～10％。
5.按权利要求1或4所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述的二元酸添加剂可为癸二酸，己二酸，十二碳二酸的任一种或一种以上的混合物。
6.按权利要求1所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述的水解反应后还可在高真空条件下进行高温处理，冷却后过滤制得三羟甲基丙烷油酸酯。
7.按权利要求1或6所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述的高真空条件下的真空度可为20～100Pa。
8.按权利要求1所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述的三羟甲基丙烷与油酸的重量比可为1∶4.5～6.0。
9.按权利要求1或4所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述脱水缩合反应的反应温度可为80～180℃，反应时间可为2～8小时。
10.按权利要求1或6所述的三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法，其特征在于所述水解反应中水的加入量可为油酸重量的30～80％，其反应温度可为40～90℃。
全文摘要
一种三羟甲基丙烷油酸酯的合成方法,属有机化学中酯类化合物的合成技术领域,以三羟甲基丙烷和油酸为原料,其特征在于在固体氧化物和二元酸添加剂的作用下进行脱水缩合反应,再加水搅拌进行水解反应,然后在20～100Pa的高真空条件下进行高温处理制得三羟甲基丙烷油酸酯,固体氧化物和二元酸添加剂的加入量分别为三羟甲基丙烷和油酸总重量的0.1～0.8%和2～10%。所述的添加剂可为癸二酸,己二酸,十二碳二酸等的任一种或一种以上的混合物。本发明工艺先进合理,设备投资较省,所合成的三羟甲基丙烷油酸酯具有较好的耐高温性、粘温特性、抗乳化性等,适用于在纤维油剂、金属加工油、航空发动机润滑油等领域应用。
文档编号C07C69/00GK1379014SQ0211155
公开日2002年11月13日 申请日期2002年4月29日 优先权日2002年4月29日
发明者王伟松 申请人:王伟松