本发明涉及高分子材料和化学化工领域，具体地，涉及1,2-环己基二甲酸和一元醇在催化作用下进行酯化反应，制备1,2-环己基二甲酸酯的方法。
背景技术：
增塑剂广泛应用于塑料如聚氯乙烯等的增塑，从而提高塑料的加工性能。邻苯二甲酸酯类增塑剂，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)应用最为广泛。近些年来，因邻苯二甲酸酯类增塑剂潜在的致癌性，欧美、日本等发达国家已限制使用邻苯二甲酸酯类增塑剂，尤其是作为主增塑剂而广泛使用的DOP。我国也规定，禁止邻苯二甲酸酯类增塑剂在食品、药品、儿童玩具等领域使用。因此，开发低毒、无毒塑化剂具有重要的科学意义和应用前景。
1,2-环己基二甲酸酯是邻苯二甲酸酯的选择加氢产物，与大多数聚合物有良好的相容性，有望成为一类新的无毒增塑剂。
本发明的研究思路是，将1,2-环己基二甲酸作为二元酸，与一元醇进行酯化反应，得到1,2-环己基二甲酸酯，进一步研究这些酯的物理化学性质，开发一类无毒增塑剂，替代有致癌作用的邻苯二甲酸酯类增塑剂，具有重要的科学意义和应用价值。
技术实现要素：
本发明的目的是，开发一类无毒增塑剂，替代有致癌作用的邻苯二甲酸酯类增塑剂，为特殊用途的高分子材料合成，提供可持续发展的、环境友好的新技术和新方法。
具体地说，就是1,2-环己基二甲酸和一元醇在催化作用下进行酯化反应，并通过减压蒸馏技术分离提纯1,2-环己基二甲酸酯，并对其纯度测试，为应用提供参考和依据。
按照本发明提供的方法，本发明采用的催化剂为Zn(OAc)2、Mn(OAc)2、Co(OAc)2、Mg(OAc)2、Ca(OAc)2、Sb(OAc)2中的一种或多种复合组分。
按照本发明提供的方法，所述1,2-环己基二甲酸与一元醇的酯化反应温度为90-260℃，反应时间为0.1-24h。
一元醇包括：丁醇、戊醇、己醇、环己醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、2-丙基庚醇中的一种或二种以上。
催化剂用量为二元醇的0.01-5.0mol％；反应原料中的环己基甲酸和二元醇用量的摩尔比2.1-4.0:1。
所述的酯化反应在氮气保护下进行。
1,2-环己基二甲酸酯的纯化分离方法是减压蒸馏。
1,2-环己基二甲酸酯是一种无毒增塑剂，可替代邻苯二甲酸酯用于塑料、橡胶等行业领域。该方法制备的产物收率高，产物易于分离，环境友好，具有很好的应用前景。
按照本发明提供的方法，为了检验酯化反应的效果，本发明对最终酯的定性、纯度采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析，收率采用气相色谱仪(GC)内标法定量。
下面用具体实施方案详述本发明，但本发明实施不局限于这些实施例：
具体实施方式
实施例1：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，21mmol丁醇，0.01mmol Zn(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至200℃；在该温度下反应4h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二丁酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为98％，纯度为99.4％。
实施例2：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，25mmol戊醇，0.1mmol Zn(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至180℃；在该温度下反应6h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二戊酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为96％，纯度为99.9％。
实施例3：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，22mmol己醇，0.05mmol Mn(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至255℃；在该温度下反应0.1h。然后进行减压 蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二己酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为95％，纯度为99.6％。
实施例4：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，30mmol庚醇，0.5mmol Co(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至155℃；在该温度下反应10h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二庚酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为99％，纯度为99.9％。
实施例5：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，35mmol辛醇，0.4mmol Mg(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至95℃；在该温度下反应24h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二辛酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为97％，纯度为99.8％。
实施例6：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，38mmol 2-乙基己醇，0.15mmol Ca(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至195℃；在该温度下反应8h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二(2-乙基)己酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为94％，纯度为99.1％。
实施例7：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，21mmol壬醇，0.35mmol Sb(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至225℃；在该温度下反应5h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二壬酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为91％，纯度为98.1％。
实施例8：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，22mmol 2-丙基庚醇，0.015mmol Sb(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至228℃；在该温度下反应6h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二(2-丙基)庚酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为90％，纯度为99.7％。
实施例9：将10mmol 1,2-环己基二甲酸，21mmol癸醇，0.012mmol Sb(OAc)2和0.012mmol Zn(OAc)2加入到50mL圆底烧瓶中。加热至236℃；在该温度下反 应14h。然后进行减压蒸馏得到1,2-环己基二甲酸二癸酯。按照1,2-环己基二甲酸的投料量计算，该酯的分离摩尔收率为98％，纯度为99.9％。
本发明开发了一条1,2-环己基二甲酸酯的制备技术和方法。在催化剂作用下，通过1,2-环己基二甲酸与一元醇的酯化反应，产品的分离提纯过程，高效、高品质制备出1,2-环己基二甲酸酯。对于开发新型无毒增塑剂，提供可持续发展的新技术和创新方法，具有重要的科学意义和应用价值。