一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精细化工的柠檬酸三异辛酯的制备领域，特别是涉及一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法。
【背景技术】
[0002]柠檬酸酯类化合物以柠檬酸为主要原料，具有无毒、生物降解性好、挥发性小、抗细菌等优点，是一种环境友好型材料。柠檬酸酯最广泛的用途是塑料的增塑剂，由于其无毒，增塑效果好，是食品包装用PVC薄膜、药品医药器械、玩具制品的主要增塑剂。
[0003]柠檬酸酯可通过柠檬酸和醇类酯化反应而得，其合成路线并不复杂。但目前的合成工艺，存在的问题是采用传统的对该酯化反应都有良好催化活性的如硫酸，磺酸类、固体超强酸、杂多酸、无机盐、酸性阳离子树脂和钛酸酯等催化剂合成出的产品的色号太高，最小的也只能达到50。美国专利USP 4931583采用有机钛酸酯做催化剂，其产品色号为50-60，目前的方法均存在无法合成色号为30以下的低色号柠檬酸三异辛酯的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足而提供一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，能以相对简单的工艺，合成得到色号为30以下的低色号柠檬酸三异辛酯，其操作简单。副反应少且收率高。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，包括:
[0006]以铝盐为催化剂，烷烃为带水剂，将柠檬酸与异辛醇在催化剂和带水剂作用下进行酯化反应；
[0007]反应结束后，蒸出带水剂套用，再减压蒸出大部分剩余异辛醇套用，减压过滤出催化剂，将得到的产品柠檬酸三异辛酯经水洗，弱碱洗后，采用水蒸汽蒸馏除去残留异辛醇，脱色处理，减压过滤后即得到色号为30号以下的低色号柠檬酸三异辛酯。
[0008]本发明的有益效果为:采用并不常用于柠檬酸和醇类酯化反应中的铝盐为催化剂，反应过程中，酯化反应生成的水使铝盐水解成具有吸附作用的氢氧化铝，从而可有效吸附反应过程中产生的有色物质乌头酸，使合成的产品色号小于30 ;并且通过加入烷烃作为带水，使得酯化反应的反应温度低，反应条件温和，能耗低，同时有效地降低了乌头酸的含量，收率高，酯收率可达98%以上。该合成方法操作简便，催化剂原料价格低，来源方便，后处理方便，实现了优质高效、腐蚀性小、易于分离、成本低的方式合成低色号低的柠檬酸三异辛酯。
【具体实施方式】
[0009]下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0010]本发明实施例提供一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，能合成色号为30以下的柠檬酸三异辛酯，该方法包括:
[0011]以铝盐为催化剂，烷烃为带水剂，以柠檬酸与异辛醇为起始原料，将柠檬酸与异辛醇在催化剂和带水剂作用下进行酯化反应；
[0012]反应结束后，蒸出带水剂套用，再减压蒸出大部分剩余异辛醇套用，减压过滤出催化剂，将得到的产品柠檬酸三异辛酯经水洗，弱碱洗后，采用水蒸汽蒸馏除去残留异辛醇，脱色处理，减压过滤后即得到色号为30号以下的低色号柠檬酸三异辛酯。
[0013]上述合成方法中，柠檬酸与异辛醇的摩尔比为1:3.5-4.0，酯化反应温度为90-140°C，酯化反应时间为2-6h ;优选的，反应时间为2-3h。
[0014]作为催化剂的铝盐采用硫酸铝、三氯化铝中的任一种或它们的混合物。优选的，催化剂采用18个结晶水的硫酸铝；催化剂添加量为柠檬酸与异辛醇总质量的1_5%。
[0015]作为带水剂的烷烃采用石油醚、环己烷、正庚烷、苯、甲苯、二甲苯中的任一中；带水剂优选采用无毒的材料，优选采用沸点为90_120°C的石油醚；带水剂的添加量为柠檬酸与异辛醇总质量的15-25%。
[0016]上述合成方法中，脱色处理采用活性炭脱色，或直接用无水硫酸镁干燥处理。
[0017]下面结合具体实施例对本发明的合成方法作进一步说明。
[0018]实施例1
[0019]本实施例提供一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，包括以下步骤:
[0020]称取一水柠檬酸84.lg，异辛醇182.3g，18水硫酸铝2.7g，沸点为100-110°C的石油醚66.6g，加热带水，反应温度98-120°C，反应2hl0min结束；常压蒸出石油醚至溶液温度128-130°C，减压过滤固体催化剂18水硫酸铝，产品经水洗一碱洗一水洗，水蒸汽蒸馏除去异辛醇，得到产品208.2g，收率98.4%，纯度98.97%，产品色号为25。
[0021]实施例2
[0022]本实施例提供一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，包括以下步骤:
[0023]称取一水柠檬酸84.lg，异辛醇182.3g，18水硫酸铝13.3g，沸点为100_110°C石油醚68.4g，加热带水，反应温度98-121°C，反应2hl5min结束；常压蒸出石油醚至溶液温度128-130°C，减压过滤固体催化剂，产品经水洗一碱洗一水洗，水蒸汽蒸馏除去异辛醇，得到产品209.lg，收率98.9%，纯度99.10%，产品色号为25。
[0024]实施例3
[0025]本实施例提供一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，包括以下步骤:
[0026]称取一水柠檬酸168.lg，异辛醇364.4g，18水硫酸铝16.0g，沸点为100-110°C的石油醚106.6g，加热带水，反应温度97-122°C，反应2h5min结束；常压蒸出石油醚至溶液温度128-130°C，减压过滤固体催化剂，产品经水洗一碱洗一水洗，水蒸汽蒸馏除去异辛醇，得到产品420.0g，收率99.3%，纯度99.15%，产品色号为25。
[0027]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，包括: 以铝盐为催化剂，烷烃为带水剂，将柠檬酸与异辛醇在催化剂和带水剂作用下进行酯化反应； 反应结束后，蒸出带水剂套用，再减压蒸出大部分剩余异辛醇套用，减压过滤出催化剂，将得到的产品柠檬酸三异辛酯经水洗，弱碱洗后，采用水蒸汽蒸馏除去残留异辛醇，脱色处理，减压过滤后即得到色号为30号以下的低色号柠檬酸三异辛酯。2.根据权利要求1所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述柠檬酸与异辛醇的摩尔比为1:3.5-4.0，酯化反应温度为90-140°C，酯化反应时间为2_6h。3.根据权利要求1所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述作为催化剂的铝盐采用硫酸铝、三氯化铝中的任一种或它们的混合物。4.根据权利要求1或3所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述作为催化剂的铝盐采用18个结晶水的硫酸铝。5.根据权利要求1或3所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂添加量为柠檬酸与异辛醇总质量的1-5%。6.根据权利要求1所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述作为带水剂的烷烃采用石油醚、环己烷、正庚烷、苯、甲苯、二甲苯中的任一中。7.根据权利要求1或6所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述作为带水剂的烷烃采用沸点为90-120°C的石油醚。8.根据权利要求1或6所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述带水剂的添加量为柠檬酸与异辛醇总质量的15-25%。9.根据权利要求1、2、3或6所述的一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，其特征在于，所述脱色处理采用活性炭脱色，或直接用无水硫酸镁干燥处理。
【专利摘要】本发明公开了一种低色号柠檬酸三异辛酯的合成方法，该方法是柠檬酸和异辛酯为起始原料，然后以铝盐为催化剂，烷烃为带水剂，在催化剂和带水剂作为下使柠檬酸和异辛酯进行酯化反应；反应结束后，蒸出带水剂与异辛醇套用，减压过滤出催化剂，产品经水洗，弱碱洗，水蒸汽蒸馏后即得到色号为30号以下的低色号柠檬酸三异辛酯。该合成方法工艺简单、环保，能很好的合成色号小于30的柠檬酸三异辛酯。
【IPC分类】C07C67/08, C07C67/54, C07C69/704, C07C67/48
【公开号】CN105237395
【申请号】CN201510679899
【发明人】尹振晏, 邢光全, 刘建军
【申请人】北京石油化工学院, 山东蓝帆化工有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月19日