540-88-5 / 乙酸第三丁酯的主要制備方法

背景及概述^[1]

羧酸酯類化合物如乙酸第三丁酯具有良好的溶解性，在涂料、日化用品、油墨、工業清洗劑、表面活性劑等領域具有廣泛用途。利用羧酸和烯烴直接加成制備羧酸酯是綠色的原子經濟反應合成路線，原子利用率在理論上可達到100％，并且可以簡化工藝流程，節約分離能耗，降低羧酸酯生產成本，該工藝路線具有經濟上和環境上的雙重優勢。

制備^[1-2]

方法1：乙酸第三丁酯制備如下：

1）將9gP123，1g二乙醇胺，360mL2mol/L鹽酸，依次加入三口燒瓶中，在40℃下攪拌1～3h，使P123和二乙醇胺徹底溶解之后加入24.48g正硅酸四乙酯(TEOS，本實施例P123與TEOS摩爾比為0.013:1)，在40℃下攪拌30min，然后緩慢滴加24.5mL的0.2g/mL磷鎢酸水溶液，(即4.90g磷鎢酸)，在40℃下均勻攪拌24h，把攪拌均勻后的混合懸濁液放進帶有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼水熱合成釜中，在100℃晶化2天(48h)之后，冷卻到室溫，將晶化后的固-液兩相混合物過濾洗滌，將濾餅置于烘箱中于50℃干燥8～12h，將干燥后的物品放置在馬弗爐中于氮氣氛圍，300℃下焙燒6h。得到所需醇胺基團改性的有序介孔C/SiO2負載雜多酸催化劑，記為0.2HPW-0.2DEA@C/SiO2(TEOS)-300-P123(其中0.2指磷鎢酸和正硅酸四乙酯質量比，0.2指二乙醇胺和磷鎢酸質量比，300為焙燒溫度)。吡啶紅外表明醇胺基團改性的有序介孔C/SiO2負載雜多酸催化劑具有和Lewis酸酸性。

2）將60g醋酸，0.6g步驟1的0.2HPW-0.2DEA@C/SiO2(TEOS)-300-P123加入到300mL間歇式鈦材高壓釜中，隨后通入112g異丁烯(異丁烯與醋酸摩爾比為2:1)，在反應溫度30℃，通入氮氣使釜內壓力升至1MPa，攪拌轉速為600r/min條件下，反應10h。通過采樣管采集反應液，隨后通過離心去除催化劑，隨后利用氣相色譜儀進行分析，分析結果計算得到醋酸轉化率為92％，乙酸第三丁酯選擇性為96％，二異丁烯選擇性為1.7％。

方法2：一種制備提純乙酸第三丁酯的方法，乙酸和含異丁烯的C4連續加入裝有強酸型離子交換樹脂催化劑的酯化塔中，乙酸和異丁烯的摩爾比為1∶0.30～1∶5.00，在乙酸的進料空速為0.5～5.0h-1，催化劑用量為30～90ml，壓力0.5～2.0MPa，反應溫度30～110℃條件下進行酯化反應，得到粗酯；將粗酯送入分離塔，通過控制頂氣相回流溫度在85～100℃之間脫酸、在70～85℃之間脫烴、在78～90℃之間脫醇，最后在90～100℃之間精餾得到乙酸第三丁酯產品。

應用^[2]

乙酸第三丁酯是一種非VOC(揮發性有機化合物)、非HAP(有害空氣污染物)和低毒性的溶劑，在歐美已被較大量使用。它是優良的汽油防震劑，也可用作硝酸纖維素的溶劑等。近些年來，乙酸第三丁酯在涂料、油墨和醫藥中間體合成等領域的應用日趨廣泛，其需求量也大幅度提高，全球市場需求量已達數萬噸。

主要參考資料

[1]CN201910424430.9一種醇胺基團改性的有序介孔C/SiO2負載雜多酸催化劑及其制備方法和應用

[2]CN200610031938.5一種制備提純乙酸第三丁酯的方法