專利名稱：醋酸脂肪醇酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種以醋酸甲酯和脂肪醇為原料，在催化劑的存在下通過酯交換反應(yīng)制備相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的方法。
從理論上講，酯類化合物可通過醇與酸的直接酯化反應(yīng)或酯交換(包括酯與醇、酯與酸的交換或酯與酯的互換)反應(yīng)來制得，醋酸甲酯可與脂肪醇通過酯交換反應(yīng)來制得相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯。許多醋酸脂肪醇酯都有較高的應(yīng)用價(jià)值，如醋酸丁酯可用于香料工業(yè)中，也可作為溶劑用于塑料、涂料、硝化纖維、人造皮革等工業(yè)中，或用作萃取劑、帶水劑等；醋酸丙酯可用作緩和性快干劑，用于印刷油墨或作溶劑用于硝酸纖維素、氯化橡膠和酚醛樹脂等；醋酸戊酯可用作溶劑，用于涂料、香料、化妝品、木材粘結(jié)劑中，或用于人造皮革、紡織加工、膠卷和火藥制造方面；醋酸異丁酯除用作硝化纖維的及油漆涂料的溶劑外，常用作果實(shí)香料或用作玫瑰香料的變調(diào)劑。但是，醋酸甲酯與脂肪醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯卻面臨這樣的問題醋酸甲酯或它與甲醇形成的共沸物的沸點(diǎn)(54℃)通常低于酯交換反應(yīng)體系中其他物質(zhì)(反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物)的沸點(diǎn)，因此，在酯交換過程中，反應(yīng)體系中因醋酸甲酯的蒸發(fā)而使得酯交換反應(yīng)難以進(jìn)行。所以，用常規(guī)的方法無法使醋酸甲酯與其他脂肪醇發(fā)生酯交換反應(yīng)制備得到相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯。
以下是本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案一種以醋酸甲酯和脂肪醇為原料，制備相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的方法，將脂肪醇和醋酸甲酯在催化劑的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70～180℃，反應(yīng)壓力為0.15～2.0MPa，反應(yīng)2～6小時(shí)后反應(yīng)物料經(jīng)精餾分離得產(chǎn)品醋酸脂肪醇酯。
上述脂肪醇可以為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、己醇、異己醇、庚醇、異庚醇、辛醇或異辛醇中的一種。
上述催化劑可以為硫酸、磷酸、對甲苯磺酸、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、硫酸氫鉀、硫酸氫鈉、HZSM-5分子篩、氫型絲光沸石、醋酸鋅、甲醇鈉或乙醇鈉，催化劑的用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的0.1％～8％。其中，催化劑最好為硫酸氫鉀、對甲苯磺酸或HZSM-5分子篩。
酯交換反應(yīng)原料的投料可以醋酸甲酯過量，此時(shí)，脂肪醇和醋酸甲酯以下述摩爾比投料進(jìn)行酯交換反應(yīng)脂肪醇∶醋酸甲酯＝1∶1.1～1∶3.5，而發(fā)明人更推薦脂肪醇∶醋酸甲酯＝1∶1.5～1∶1.9；酯交換反應(yīng)原料的投料也可以脂肪醇過量，此時(shí)，脂肪醇和醋酸甲酯以下述摩爾比投料進(jìn)行酯交換反應(yīng)脂肪醇∶醋酸甲酯＝1.1∶1～3.0∶1，而發(fā)明人更推薦脂肪醇∶醋酸甲酯＝1.5∶1～1.9∶1。
上述酯交換反應(yīng)所用的醋酸甲酯原料可以是由聚醋酸乙烯與甲醇醇解制備聚乙烯醇過程中副產(chǎn)的富含醋酸甲酯的混合物，其中醋酸甲酯的含量為60～85％。
發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)壓力對上述酯交換反應(yīng)影響很大，適當(dāng)?shù)靥岣叻磻?yīng)壓力可以改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，使反應(yīng)易于進(jìn)行。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極意義在于提供了一種易于工業(yè)化的以醋酸甲酯和脂肪醇為原料，通過酯交換反應(yīng)制備相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的方法。它解決了因醋酸甲酯沸點(diǎn)低于酯交換反應(yīng)體系中其他其他物質(zhì)的沸點(diǎn)，以致用常規(guī)的方法無法使醋酸甲酯與其他脂肪醇發(fā)生酯交換反應(yīng)制備得到相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的技術(shù)問題。特別是本發(fā)明為由聚醋酸乙烯與甲醇醇解制備聚乙烯醇過程中副產(chǎn)的醋酸甲酯尋找了一種效益更高的利用方法。
具體的脂肪醇原料、催化劑及其用量、具體的反應(yīng)條件見表1和表2，反應(yīng)結(jié)果見表3。實(shí)施例10～15原料醋酸甲酯為由聚醋酸乙烯與甲醇醇解制備聚乙烯醇過程中副產(chǎn)的富含醋酸甲酯的混合物，其中醋酸甲酯的含量為60～85％，其余同實(shí)施例1～9。具體的脂肪醇原料、催化劑及其用量、具體的反應(yīng)條件見表1和表2，反應(yīng)結(jié)果見表3。表1.

表2.

注投料比為脂肪醇∶醋酸甲酯(摩爾比)；催化劑用量為以反應(yīng)物料總質(zhì)量計(jì)的重量百分含量。表3.

權(quán)利要求
1.一種以醋酸甲酯和脂肪醇為原料，制備相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的方法，將脂肪醇和醋酸甲酯在催化劑的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70～180℃，反應(yīng)壓力為0.15～2.0MPa，反應(yīng)2～6小時(shí)后反應(yīng)物料經(jīng)精餾分離得產(chǎn)品醋酸脂肪醇酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪醇為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、己醇、異己醇、庚醇、異庚醇、辛醇或異辛醇中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的催化劑為硫酸、磷酸、對甲苯磺酸、強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、硫酸氫鉀、硫酸氫鈉、HZSM-5分子篩、氫型絲光沸石、醋酸鋅、甲醇鈉或乙醇鈉，催化劑的用量為反應(yīng)物料總質(zhì)量的0.1％～8％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的催化劑為硫酸氫鉀、對甲苯磺酸或HZSM-5分子篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪醇和醋酸甲酯以下述摩爾比投料進(jìn)行酯交換反應(yīng)脂肪醇∶醋酸甲酯＝1∶1.1～1∶3.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪醇和醋酸甲酯以下述摩爾比投料進(jìn)行酯交換反應(yīng)脂肪醇∶醋酸甲酯＝1∶1.5～1∶1.9。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪醇和醋酸甲酯以下述摩爾比投料進(jìn)行酯交換反應(yīng)脂肪醇∶醋酸甲酯＝1.1∶1～3.0∶1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的脂肪醇和醋酸甲酯以下述摩爾比投料進(jìn)行酯交換反應(yīng)脂肪醇∶醋酸甲酯＝1.5∶1～1.9∶1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的制備醋酸脂肪醇酯的方法，其特征在于所述的醋酸甲酯原料為由聚醋酸乙烯與甲醇醇解制備聚乙烯醇過程中副產(chǎn)的富含醋酸甲酯的混合物，其中醋酸甲酯的含量為60～85％。
全文摘要
一種以醋酸甲酯和脂肪醇為原料，制備相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的方法，將脂肪醇和醋酸甲酯在催化劑的存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70～180℃，反應(yīng)壓力為0.15～2.0MPa，反應(yīng)2～6小時(shí)后反應(yīng)物料經(jīng)精餾分離得產(chǎn)品醋酸脂肪醇酯。脂肪醇可以為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇、己醇、異己醇、庚醇、異庚醇、辛醇或異辛醇中的一種。本發(fā)明解決了因醋酸甲酯沸點(diǎn)低于酯交換反應(yīng)體系中其他物質(zhì)的沸點(diǎn)，以致用常規(guī)的方法無法使醋酸甲酯與其他脂肪醇發(fā)生酯交換反應(yīng)制備得到相應(yīng)的醋酸脂肪醇酯的技術(shù)問題，本發(fā)明的積極意義還在于為由聚醋酸乙烯與甲醇醇解制備聚乙烯醇過程中副產(chǎn)的醋酸甲酯尋找了一種效益更高的利用方法。
文檔編號C07C67/03GK1436765SQ02110798
公開日2003年8月20日 申請日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者蘇勇, 章洪良, 鄧詩峰, 陶念曾, 刁春霞, 朱德成, 全繼勝 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司