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　　癸二酸二丁酯是一種增塑劑，廣泛用于食品包裝材料和合成食用香料中。目前，工業(yè)上多采用直接酯化法合成，其優(yōu)點是活性高，但存在副產物多，反應產物的后處理工藝復雜，腐蝕設備嚴重，增加生產成本等缺點。因此，人們試圖采用一些腐蝕性小、催化活性高的固體催化劑來代替硫酸，已有成功的嘗試[1-5]。固體超強酸S042-/ZrOz—TiO2具有較好的催化酯化活性[6]，本文對S042-/ZrO2-TiO2催化合成癸二酸二丁酯的條件進行了探討。

　　1實驗部分

　　1.1儀器與試劑

　　阿貝折射儀(wAY—ZW型)。

　　固體超強酸(自制);其它試劑為化學純。

　　1.2催化劑的制備

　　將計算量的氧氯化鋯、四氯化鈦溶于蒸餾水，攪拌，用氨水沉淀，控制pH值為10左右，然后，將樣品在-15℃下陳化24h。抽濾并洗滌至無Cl-檢出，在l10℃下干燥12h，得白色蓬松狀固體。將樣品稍加研磨后，轉人0.5mol/L的硫酸溶液浸漬4h，抽干，于箱式電爐中600℃焙燒4小時，取出冷至室溫，即得到固體超強酸S02-/ZrO2—TiO2。

　　1.3癸二酸二丁酯的合成

　　在裝有分水器、溫度計和回流冷凝管的兩口燒瓶中加人一定量的癸二酸、正丁醇及適量的催化劑，待加熱溶解并搖勻后，取樣，測酸值。然后，加熱回流分水，至幾乎無水分出為止。稍冷，再取樣測酸值。根據(jù)反應前后酸值的變化，計算酯化率1：

　　反應液過濾，回收催化劑，產物轉移到分液漏斗中，先用飽和食鹽水洗滌一次，放去水層，再用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，用pH試紙測試其酸性，至pH試紙不變色為止，靜置，分層，放去下層，然后再用飽和食鹽水洗滌一次，同樣放去水層，最后用無水MgSO4干燥。再轉移至蒸餾燒瓶中進行蒸餾，先在常壓下蒸出正丁醇，再在減壓下蒸餾，收集211-215℃/1466Pa的餾分，即得到癸二酸二丁酯。

　　1.4產品分析

　　將實驗所得產品用WAY-ZW型阿貝折射儀測得其折光率nD25=1.4385-1.4390(文獻值nD25=1.4395)。

　　2結果與討論

　　2.1不同醇酸摩爾比對酯化率的影響

　　采用10.1g(0.05too1)癸二酸，1.0g催化劑，改變醇酸摩爾比進行酯化反應，反應時間為4h，實驗結果見圖1。

　　由圖1可看出，增加正丁醇的用量有利于酯化率的提高，這是因為：酯化反應是一個可逆反應，增加反應物醇的用量，有利于反應向生成酯的方向移動而提高酯化率，但當醇酸摩爾比超過5：1時，酯化率略有下降，可能是醇用量過多時，反應溫度會下降，并相對降低了催化劑的濃度，不利于酯的生成。因此在該實驗條件下，最適宜的醇酸摩爾比為5：1。

　　2.2催化劑用量對酯化率的影響

　　選定了最佳催化劑及醇酸摩爾比5：1，反應時間為4h，其他酯化條件不變，改變催化劑的用量，觀察其對酯化率的影響，實驗結果見圖2。

　　由圖2可看出，隨著催化劑用量的增加，酯化率明顯提高。當催化劑用量為1.0g時，酯化率較高，再增加催化劑的用量，酯化率增加幅度不大。故本實驗的催化劑的合適用量為1.0g。

　　2.3反應時間對酯化率的影響

　　采用醇酸摩爾比5：1(即取10.1g癸二酸，正丁醇22.9m1)，催化劑1.0g，其他酯化條件不變，加熱回流，測定不同時間的酯化率，實驗結果見圖3。

　　由圖3可知，當反應時間較短時，酯化率較低，增加反應時間可提高反應程度，酯化率大幅度上升。但反應到一定時間后，酯化率增長緩慢。因此，較適宜的反應時間為3h。

　　3結論

　　制備了SO2-/ZrO-TiO2-0.5-550固體超強酸并將其用于癸二酸二丁酯的合成中。醇酸摩爾比為5：1，反應溫度110～130~(2，反應時間為3h是合成癸二酸二丁酯的優(yōu)化條件，酯化率可達90.23%。此固體酸催化劑具有不產生污染，后處理簡單，酯化率高等特點。