一種藥用乙酰檸檬酸三辛酯的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種藥用乙酰檸檬酸三辛酯的合成方法，具體的是一種使用介孔分子篩負(fù)載雜多酸催化合成乙酰檸檬酸三辛酯的方法，包括如下步驟：（1）以檸檬酸和正辛醇為原料，介孔分子篩負(fù)載雜多酸為催化劑，充分反應(yīng)后所得反應(yīng)混合物自然分層，直接減壓蒸餾出其中剩余的正辛醇和水分，得到粗品；（2）往步驟（1）得到的粗品中加入乙酸酐，充分反應(yīng)后靜置分層，取上層物質(zhì)進(jìn)行減壓蒸餾得粗產(chǎn)品，再經(jīng)精制純化得乙酰檸檬酸三辛酯成品。本發(fā)明方法反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時間短，兩步反應(yīng)均使用同一催化劑，并可重復(fù)回收使用，適合工業(yè)化生產(chǎn)。此外，產(chǎn)品酯化率高，產(chǎn)物產(chǎn)率高、品質(zhì)好，微生物限度得到有效控制。
【專利說明】一種藥用乙酰檸檬酸三辛酯的合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬有機合成領(lǐng)域，涉及一種藥用乙酰檸檬酸三辛酯的合成方法，具體涉及 一種介孔分子篩負(fù)載雜多酸催化合成藥用乙酰檸檬酸三辛酯的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 檸檬酸酯類增塑劑是一種非石油原料生產(chǎn)的環(huán)保型增塑劑，在歐美日等發(fā)達(dá)國 家，早已對其實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。而我國作為檸檬酸第二大生產(chǎn)國，國內(nèi)也于上世紀(jì)末開始了少 量工業(yè)化生產(chǎn)，并于本世紀(jì)初進(jìn)入市場。
[0003] 乙酰檸檬酸三辛酯是一種檸檬酸酯類增塑劑，無毒安全，是國內(nèi)外塑料行業(yè)的首 選環(huán)保型增塑劑之一，具有相容性好、增速效益高、無毒、揮發(fā)性小等特點，而且經(jīng)其增塑后 的塑料低溫繞曲性好，在熔材時對熱穩(wěn)定，不變色，其耐寒性、耐光性、耐水性、抗霉性優(yōu)良， 但由于其價格相對較高，目前主要用于無毒安全性要求高的領(lǐng)域。乙酰檸檬酸三辛酯與其 他無毒增塑劑共用可提高制品硬度，尤其對軟的纖維醚更為適用。
[0004] 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和國家相應(yīng)政策的出臺，無毒塑料的需求與日俱增，對增塑 劑的要求也越來越嚴(yán)格。又由于我國檸檬酸產(chǎn)量位居世界第二，因此近年來已有越來越多 的科研工作者對檸檬酸酯的合成方法進(jìn)行探索與研究，其著重點在于催化劑的選擇和存在 形式，旨在改善工藝條件，使之對設(shè)備要求更低，條件更溫和，反應(yīng)更可控。
[0005] 合成檸檬酸三辛酯，目前主要有以下幾種催化劑合成的方法：1、濃硫酸作催化劑， 由于濃硫酸的強脫水性，導(dǎo)致反應(yīng)過程中副產(chǎn)物較多，精制困難，產(chǎn)率不高，產(chǎn)品色澤較深， 設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)生工業(yè)"三廢"，污染環(huán)境等缺點；2、對甲苯磺酸催化法，但當(dāng)醇酸物質(zhì)的 量之比過大時，耗能多，設(shè)備利用率低，且催化劑不能重復(fù)利用；3、無機鹽作催化劑，如林謙 等采用活性炭負(fù)載金屬離子Sn4+、Fe3+、Ti4+，張霞艷等以無機鹽硫酸氫鉀，羅煒等以活性炭 負(fù)載硫酸鋯作為催化劑催化合成檸檬酸三辛酯，雖然具有催化活性高，穩(wěn)定性好，較易分離 等特點，但是其選擇性不高，產(chǎn)品純度不好；4、固體酸催化劑，如常玥等通過離子交換法制 備了鐵柱撐蒙脫土，以硫酸改性得到S0427Fe_MMT固體超強酸，又如林謙、陳秀宇的課題組 研究了復(fù)合、稀土、納米和磁性固體超強酸作為催化劑催化合成檸檬酸三辛酯，雖然固體超 強酸是酸強度比濃硫酸更強的酸，具有選擇性好，反應(yīng)速度快，收率高等優(yōu)點，但是其催化 劑催化活性一般，用量較大，催化劑所要求反應(yīng)溫度很高，因而對設(shè)備要求高，對產(chǎn)品的純 度影響較大，重復(fù)使用后催化效率降低較為明顯；5、離子液體催化劑，暨南大學(xué)陳兵等以檸 檬酸和正辛醇合成檸檬酸三辛酯為探針反應(yīng)，咪唑類、吡啶類和季銨鹽類具有丙烷磺酸基 (-PS)功能基團的雜多酸鹽作催化劑，在傳統(tǒng)加熱及微波加熱方式下，分別考察了其陰陽離 子對催化活性的影響。雜多酸鹽突出的特點是一種自分離催化劑，反應(yīng)活性高，明顯降低 反應(yīng)溫度，穩(wěn)定性好，但目前離子液體應(yīng)用于檸檬酸三辛酯還有很多工業(yè)上的應(yīng)用難題亟 需解決；6、樹脂催化劑，劉小玲等采用強酸性離子交換樹脂，劉勇等以AMBERLYST樹脂，CN 101245008中則公開了一種用萘磺酸甲縮醛樹脂作催化劑合成檸檬酸三辛酯，雖然該類催 化劑具有產(chǎn)品色澤好，易分離，后處理方便，環(huán)保，可重復(fù)使用的優(yōu)點，但由于催化劑負(fù)載于 樹脂上，不易對樹脂進(jìn)行清潔及再生，容易滋生微生物，因而無法保證產(chǎn)品的微生物限度及 其它質(zhì)量規(guī)定能夠滿足藥用要求。
[0006] 綜上所述，現(xiàn)有合成檸檬酸三辛酯技術(shù)中的催化劑均存在著各種各樣的問題，例 如合成過程復(fù)雜，反應(yīng)溫度高，反應(yīng)條件限制性高，催化劑成本高、產(chǎn)品質(zhì)量可控性較低的 缺點，不太適合于工業(yè)化生產(chǎn)。另外，目前也尚未見到使用同一種催化劑對檸檬酸進(jìn)行酯化 反應(yīng)合成檸檬酸三辛酯，再進(jìn)一步合成乙酰檸檬酸三辛酯的專利方法報道。
[0007] 雜多酸是由兩種以上無機含氧酸縮合而成的多元酸的總稱，是一種強度均勻的質(zhì) 子酸，并有氧化還原的能力。雜多酸的種類繁多，通過改變雜多陰離子、反荷陽離子和結(jié)晶 水或有機分子的組成，可以設(shè)計合成出不同的雜多酸，在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其酸性和氧化還 原性。常用的雜多酸的結(jié)構(gòu)類型為A型（Keggin結(jié)構(gòu))，通式可表示為HnXM1204(l，其中又包 含有多酸的三級結(jié)構(gòu)，一級結(jié)構(gòu)指多陰離子的結(jié)構(gòu)，可表示多酸的組成元素和個數(shù)，以及它 們之間結(jié)合方式的骨架結(jié)構(gòu)。多酸的二級結(jié)構(gòu)是指多陰離子與反荷離子組合得到的多酸及 其鹽的晶體結(jié)構(gòu)。多酸的三級結(jié)構(gòu)是指多陰離子、反荷離子與結(jié)晶水三部分組成，可表示如 下。

【權(quán)利要求】
1. 一種藥用乙酰檸檬酸三辛酯的合成方法，其特征在于包括以下步驟： a、 由原位合成法制得介孔分子篩負(fù)載雜多酸催化劑； b、 在備有電磁攪拌，溫度計，回流冷凝管和分水器的反應(yīng)器中加入一定比例的檸檬酸、 正辛醇和催化劑進(jìn)行混合，以正丁醇為帶水劑，在一定溫度下回流反應(yīng)一段時間，充分反應(yīng) 后所得反應(yīng)混合物自然分層，直接減壓蒸餾出其中剩余的正辛醇和水分，得到粗品； c、 往步驟b得到的粗品中加入乙酸酐，充分反應(yīng)后靜置分層，取上層物質(zhì)得到粗產(chǎn)品； d、 反應(yīng)結(jié)束后，過濾和洗滌回收催化劑，粗品經(jīng)蒸餾除去過量乙酸酐和副產(chǎn)物乙酸后， 經(jīng)活性炭脫色吸附除雜，再次減壓蒸餾得乙酰檸檬酸三辛酯純品； 所述介孔分子篩負(fù)載雜多酸催化劑是先將模板劑P123溶于酸性介質(zhì)制得模板劑溶 液，再將正硅酸乙酯與鈀改性的雜多酸溶液與P123溶液混合反應(yīng)，經(jīng)結(jié)晶、洗滌、過濾、干 燥、焙燒制得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述方法，其特征在于，反應(yīng)中所用催化劑是由正硅酸乙酯、P123 和雜多酸制得，投料質(zhì)量比為1 :〇. 2、. 4 :0. 13、. 56。
3. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述方法，其特征在于，反應(yīng)中所用催化劑是由正硅酸乙酯、P123 和雜多酸制得，投料質(zhì)量比為1:0. 3:0. 39。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述雜多酸可以是鈀改性的磷鎢雜多酸、硅 鎢雜多酸、磷鑰雜多酸、硅鑰雜多酸、磷鎢鑰雜多酸和硅鎢鑰雜多酸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述雜多酸為Pd-H4SiW1204(l。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，所述鈀改性的雜多酸由如下方法制備： 稱取一定量的雜多酸，用蒸餾水溶解后，然后與PdCl2溶液等體積混合2小時，然后在120°C 下干燥6小時，再在250°C下焙燒2小時，即得。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述，其特征在于，雜多酸與PdCl2的質(zhì)量比為50~150 :1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的催化劑、檸檬酸、正辛醇的投料質(zhì)量 比為催化劑：檸檬酸：正辛醇=1:15(T300:30(T900。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的乙酸酐與檸檬酸的投料質(zhì)量比為 0. 85?1. 06:1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，反應(yīng)時間優(yōu)選為2小時，反應(yīng)溫度為 110?145oC。
【文檔編號】C07C69/67GK104355995SQ201410600119
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】帥放文, 章家偉, 王向峰 申請人:湖南爾康制藥股份有限公司