有机酸铋的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于精细化工助剂领域，涉及有机铋催化剂的制备，特别是涉及有机酸铋催化剂的制备。
【背景技术】
[0002]有机酸铋作为催化剂广泛用于树脂合成的促进剂及油漆的催干剂，由于具有较强的催化特性，且环保无毒，是代替铅、汞、锡等有毒催化剂的最佳选择。但由于铋的价格相对于铅、汞、锡等要高得多，而且有机铋的合成工艺要求高，同时收率较低，进一步造成了有机铋的价格要比铅、汞、锡等催化剂的价格高出许多。
[0003]现有技术的有机酸铋的制备方法存在以下缺陷:合成工艺较为复杂，合成条件要求较高，生成成本较高，产品收率低等。目前，有机酸铋的合成时所用的铋源主要是:金属祕、氧化祕和氢氧化祕。以金属祕作为祕源来制备有机酸祕的方法:先将羧酸或羧酸酐与金属铋粉及水合肼混合均匀，加热至80° C以上，严格控制温度，同时用鼓泡法通入空气氧化反应十几个小时，该方法存在生成工艺复杂，合成条件不易控制，生成周期较长，产品收率不理想，不适合进行大量生产。以氧化铋作为铋源来制备有机酸铋的方法:主要是利用有机酸与氧化铋在高温条件下长时间反应而制得有机酸铋，该方法的能耗大，生产周期长，生产成本高，产品颜色较深，不利于企业长期发展。以氢氧化铋为铋源制备有机酸铋的方法:直接利用有机酸与氢氧化铋进行反应，该方法存在氢氧化铋的利用率低，而且对氢氧化铋的颗粒大小要求十分严格，不适合大量生产。
【发明内容】
[0004]基于此，针对现有技术，本发明要解决的技术问题是，提高合成有机酸中铋源的利用率，简化工艺流程及操作，缓和反应条件。
[0005]本发明的目的在于提供一种生产成本低、生产周期短、反应条件缓和、制得的有机酸铋稳定性好、颜色浅的有机酸铋的制备方法。
[0006]本发明所采取的技术方案是:
一种有机酸铋的制备方法，包括如下步骤:
1)将有机酸制得有机酸盐；
2)将制得的所述有机盐与五水合硝酸铋、助溶剂混合搅拌，通氮气，加热至反应温度进行反应;
3)加入有机溶剂，提取有机相；
4)使用冲洗水进行冲洗，过滤，蒸馏得到有机酸铋。
[0007]在其中一个实施例中，所述有机酸选自异辛酸、新癸酸、环烷酸、月桂酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的一种或多种；所述助溶剂选自乙酸、乳酸、乙酸酐、盐酸、硝酸、硫酸中一种或多种。
[0008]在其中一个实施例中，所述助溶剂的用量占整个体系的百分比含量为0~80% ;所述有机酸盐和五水合硝酸铋的摩尔比范围为(1~10):1。
[0009]进一步优选地，所述助溶剂的用量占整个体系的百分比含量为10~50% ;所述有机酸盐和五水合硝酸铋的摩尔比范围为(2~8):1。
[0010]在其中一个实施例中，所述有机酸盐包括有钠盐、钾盐、锂盐和铵盐。
[0011]在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、溶剂汽油中一种或多种，所述有机溶剂用来占整个体系的百分比含量为20~80%
在其中一个实施例中，所述冲洗水选自蒸馏水、去离子水、工业用水和自来水中一种；所述蒸馏为减压蒸馏。
[0012]进一步优选地，所述冲洗水为蒸馏水或去离子水。
[0013]在其中一个实施例中，所述反应温度为50~180°C，需要的反应时间为l~24h。
[0014]进一步优选地，所述反应温度为70~150°C，所述反应时间为2~10h。
[0015]相对现有技术，本发明的有益效果为:通过加入有机溶剂对产物进行提纯萃取，通过水洗来除去产物中的各种水溶性物质，通过过滤来去除产物中的不溶物，最后通过减压蒸馏来去除产物中的有机溶剂和水，最终得到色浅且稳定性较好的有机酸铋，反应条件缓和，生产成本低、生产周期短，铋源利用率高，一般情况下铋源的利用率能达到80%以上，适合大批量生产。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]首先，说明本发明的所述有机酸铋的制备方法。
[0018]本申请的所述有机酸铋的制备方法，包括如下步骤:
1)将有机酸制得有机酸盐；
2)将制得的所述有机盐与五水合硝酸铋、助溶剂混合搅拌，通氮气，加热至反应温度进行反应;
3)加入有机溶剂，提取有机相；
4)使用冲洗水进行冲洗，过滤，蒸馏得到有机酸铋。
[0019]在根据本申请的所述有机酸铋的制备方法，优选地，所述有机酸选自异辛酸、新癸酸、环烷酸、月桂酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的一种或多种；所述助溶剂选自乙酸、乳酸、乙酸酐、盐酸、硝酸、硫酸中一种或多种。
[0020]在根据本申请的所述有机酸铋的制备方法，优选地，所述助溶剂的用量占整个体系的百分比含量为0~80% ;所述有机酸盐和五水合硝酸铋的摩尔比范围为(1~10):1。
[0021]根据本申请的所述有机酸铋的制备方法，优选地，所述有机酸盐包括有钠盐、钾盐、锂盐和铵盐。
[0022]根据本申请的所述有机酸铋的制备方法，优选地，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、溶剂汽油中一种或多种，所述有机溶剂用来占整个体系的百分比含量为 20~80%。
[0023]根据本申请的所述有机酸铋的制备方法，优选地，所述冲洗水选自蒸馏水、去离子水、工业用水和自来水中一种；所述蒸馏为减压蒸馏。
[0024]根据本申请的所述有机酸铋的制备方法，优选地，所述反应温度为50~180°C，需要的反应时间为l~24h。
[0025]
其次，说明根据本申请的所述有机酸铋的制备方法的实施例。
[0026]实施例1
将24g氢氧化钠溶于50g水中，然后再将105g新癸酸加入反应，然后向其加入55g五水合硝酸铋和27.5g助溶剂乙酸，搅拌均匀，通氮气并升温至85° C，保温反应5h，适当降低温度，加入甲苯，静置分层，提取有机相，然后对有机相进行水洗，水洗完毕后对其进行过滤，然后再减压蒸馏出甲苯和水，最终得到较高黏度的淡黄色透明液体。
[0027]实验例2
将24g氢氧化钠溶于50g水中，然后再将105g新癸酸加入反应，然后向其加入40g五水合硝酸铋和20g助溶剂乙酸，搅拌均匀，通氮气并升温至85° C，保温反应5h，适当降低温度，加入甲苯，静置分层，提取有机相，然后对有机相进行水洗，水洗完毕后对其进行过滤，然后再减压蒸馏出甲苯和水，最终得到较高黏度的淡黄色透明液体。
[0028]实验例3
将24g氢氧化钠溶于50g水中，然后再将89g异辛酸加入反应，然后向其加入45g五水合硝酸铋和22.5g助溶剂乙酸，搅拌均匀，通氮气并升温至85° C，保温反应5h，适当降低温度，加入甲苯，静置分层，提取有机相，然后对有机相进行水洗，水洗完毕后对其进行过滤，然后再减压蒸馏出甲苯和水，最终得到较高黏度的淡黄色透明液体。
[0029]实验例4
将25.2g氢氧化锂溶于50g水中，然后再将105 g新癸酸加入反应，然后向其加入45g五水合硝酸铋和22.5g助溶剂乙酸，搅拌均匀，通氮气并升温至85° C，保温反应5h，适当降低温度，加入甲苯，静置分层，提取有机相，然后对有机相进行水洗，水洗完毕后对其进行过滤，然后再减压蒸馏出甲苯和水，最终得到较高黏度的淡黄色透明液体。
[0030]实验例5
将40.8g25%的氨水105g新癸酸直接中和反应，然后向其加入55g五水合硝酸铋和27.5g助溶剂乙酸，搅拌均匀，通氮气并升温至85° C，保温反应5h，适当降低温度，加入甲苯，静置分层，提取有机相，然后对有机相进行水洗，水洗完毕后对其进行过滤，然后再减压蒸馏出甲苯和水，最终得到较高黏度的黄色至深黄色透明液体。
[0031]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种有机酸铋的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: a)将有机酸制得有机酸盐； b)将制得的所述有机盐与五水合硝酸铋、助溶剂混合搅拌，通氮气，加热至反应温度进行反应; c)加入有机溶剂，提取有机相； d)使用冲洗水进行冲洗，过滤，蒸馏后得到的产物即为有机酸铋。2.根据权利要求1所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述有机酸选自异辛酸、新癸酸、环烷酸、月桂酸、硬脂酸、十二羟基硬脂酸中的一种或多种；所述助溶剂选自乙酸、乳酸、乙酸酐、盐酸、硝酸、硫酸中一种或多种。3.根据权利要求2所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述助溶剂的用量占整个体系的百分比含量为0~80% ;所述有机酸盐和五水合硝酸铋的摩尔比范围为(1~10):1。4.根据权利要求1所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述有机酸盐包括有钠盐、钾盐、锂盐和铵盐。5.根据权利要求1所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、溶剂汽油中一种或多种，所述有机溶剂用来占整个体系的百分比含量为 20~80%。6.根据权利要求1所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述冲洗水选自蒸馏水、去离子水、工业用水和自来水中一种；所述蒸馏为减压蒸馏。7.根据权利要求1所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述反应温度为50~180°C，需要的反应时间为l~24h。8.根据权利要求6所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述反应温度为70~150°C，所述反应时间为2~10h。9.根据权利要求2所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述助溶剂的用量占整个体系的百分比含量为10~50% ;所述有机酸盐和五水合硝酸铋的摩尔比范围为(2~8):1。10.根据权利要求5所述有机酸铋的制备方法，其特征在于，所述冲洗水为蒸馏水或去离子水。
【专利摘要】本发明涉及有机酸铋的制备方法，包括以下步骤：将有机酸制得有机酸盐；将制得的所述有机盐与五水合硝酸铋、助溶剂混合搅拌，通氮气，加热至反应温度进行反应；加入有机溶剂，提取有机相；使用冲洗水进行冲洗，过滤，蒸馏得到有机酸铋。本发明的有机酸铋制备方法，通过加入有机溶剂对产物进行提纯萃取，通过水洗来除去产物中的各种水溶性物质，通过过滤来去除产物中的不溶物，最后通过减压蒸馏来去除产物中的有机溶剂和水，最终得到色浅且稳定性较好的有机酸铋，反应条件缓和，生产成本低、生产周期短，铋源利用率高，适合大批量生产。
【IPC分类】C07C51/41, C07C53/128, C07C51/42
【公开号】CN105198726
【申请号】CN201510559224
【发明人】王文, 蔡育涛, 陈能昌
【申请人】珠海市金团化学品有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月7日