无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成.pdf

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1、·622·化学世界2015经无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成杜晓晗，陆豪杰(苏州健雄职业技术学院生物与化学工程系，江苏太仓215411)摘要：以锡粉和碘代正丁烷为原料合成了氧化二正丁基锡，研究了以氧化二正丁基锡为催化剂合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC)，考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应温度等因素对反应结果的影响，对产品进行了表征。实验结果表明，氧化二正丁基锡催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件为：(正丁醇)：7"／(柠檬酸)一4．5：1，催化剂用量为柠檬酸质量的0．5，反应温度120～13O℃，

2、在最佳反应条件下，柠檬酸三丁酯收率可达98以上。关键词：无毒增塑剂；绿色催化；氧化二正丁基锡；合成中图分类号：TQ584．33文献标志码：A文章编号：0367—6358(2015)10—0622—04GreenCatalyticSynthesisofNontoxicPlasticizerTri一一butylCitrateDuXiao-han，LUHao—jie(DepartmentofBiological＆ChemicalEngineering，SuzhouChien—ShiungInstituteo

3、fTechnology，JiangsuTaicang215411，China)Abstract：Di(n—buty1)tin(IV)oxidewassynthesizedandusedasthecatalystintheesterificationofcitricacidwithbutano1．Theeffectsofamountofcatalyst，alcohol／acidmolarratioandreactiontemperaturewereinvestigated．Theproductswere

4、analyzedbymeansofFTIRspectroscopy．TheoptimumconditionsforthesynthesisofTBCoverdi(竹一buty1)tin(IV)oxidewereasfollows：molarratioofbutanoltocitricacid，4．50：1；amountofcatalyst，0．5ofcitricacid；andreactiontemperature，120--~130℃．Undertheoptimumreactioncondition

5、stheyieldreachedover98．Keywords：nontoxicplasticizer；greencatalysis；di(n—buty1)tin(IV)oxide；synthesis近年来研究发现，PVC塑料助剂的主增塑剂邻器具、儿童玩具及个人卫生用品等制品。我国是世苯二甲酸酯类用于食品包装材料、玩具等可诱发致界上最主要的柠檬酸生产国之一，推广使用这种“绿癌，特别是对婴儿和儿童的生长和发育影响更色”产品，对于我国PVC制品的出口具有现实的大口]，国外已严格限制其使用范围。柠檬酸三丁酯

6、意义。(TBC)是一种新型“绿色”环保塑料增塑剂，无毒无催化剂是合成TBC的核心技术其传统的催化味，可替代邻苯二甲酸酯类传统增塑剂，满足食品、剂是使用浓硫酸。但硫酸是一种强质子酸，作为酯医药仪器包装、化妆品和玩具等领域对无毒增塑剂化催化剂，其缺点是副反应多、产品颜色深、产品后日益增长的需求]。被FDA认为是最安全的增塑处理复杂，严重影响TBC的质量，另外，设备容易腐剂之一，并被FDA批准为无毒增塑剂，安全地应用蚀、废水量大、易造成环境污染[4]、操作麻烦。于食品包装、饮料瓶瓶塞、瓶装食品的密封圈、医疗

7、Lewis酸催化剂因活性高、选择性好、反应条件温和收稿日期：2014—12—29；修回日期：2015—02—02作者简介：杜晓晗(1976一)，男，讲师，工学硕士，江苏睢宁人，主要从事有机化学实验教学及有机合成方面的开发与研究工作。E-mailduxh128@126．corn。第1O期化学世界而受到人们重视，但这类普通Lewis酸在水中不稳搅拌，加热升温至130℃左右。并保温反应3～4h，定易水解，水解后活性降低，反应后必须经过蒸馏至绝大部分或全部的锡反应完毕为止。降温，若有等步骤才能重复使用。因此，

8、研究耐水性非酸催化未反应完的锡残渣存在，可将反应液倾倒出来，把反剂更具深远意义。应瓶内的锡清除干净，然后反应液重新放回瓶中。氧化二正丁基锡作为酯化催化剂，具有热稳定加入50mL质量分数1O盐酸，加热至6O～70℃性及抗水解性，呈中性，无腐蚀作用。笔者曾参照文搅拌10min，然后改装成蒸馏装置，将未反应的碘献r合成了氧化二正丁基锡，并用于催化合成柠檬代正丁烷与水一同蒸出回收，至完全无油珠蒸出为酸三(2一乙基)已酯_7]，结果发现，这是一种耐水性非止。降温，