本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種合成偏苯三酸三辛酯的方法。

背景技術(shù)：

偏苯三甲酸三辛酯，簡(jiǎn)稱totm，又稱偏苯三甲酸三（2-乙基己基）酯，由于其低揮發(fā)性、良好耐熱性、低遷移性和高絕緣性等特點(diǎn)，已被廣泛用作聚氯乙烯、聚乙烯共聚物、硝酸纖維素、乙基纖維素等塑料的增塑劑。

制造偏苯三甲酸三辛酯的工藝流程為，首先以偏苯三甲酸酐和2-乙基己醇為原料經(jīng)催化，在硫酸或廢硫酸催化劑存在下發(fā)生酯化反應(yīng)，得到粗產(chǎn)物；粗產(chǎn)物經(jīng)中和、脫醇和脫色得到成品。

然而由于偏苯三甲酸酐價(jià)格昂貴，同時(shí)由于其易升華，導(dǎo)致運(yùn)輸和使用中的種種不便，也導(dǎo)致偏苯三甲酸三辛酯的成本提高。進(jìn)而增加了用戶的使用成本，也限制了這類材料的更廣泛的應(yīng)用。因此，開發(fā)低成本合成工藝是偏苯三甲酸三辛酯生產(chǎn)方亟待解決的問題。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201410134707.1公開了一種偏苯三酸三辛酯的生產(chǎn)方法，為通過控制原料偏苯三酸酐的質(zhì)量，生產(chǎn)過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，在完成了二酯化反應(yīng)且脫去了反應(yīng)副產(chǎn)的水的條件下加入少量的鈦酸酯類催化劑以使酯化反應(yīng)進(jìn)行完全，使合成出來的產(chǎn)品不需中和或僅需加少量的中和劑，即可能使產(chǎn)品不需經(jīng)過活性炭吸附脫色就可在色度、酸值等指標(biāo)方面達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于優(yōu)等品的要求，從而避免由于活性炭微小顆粒的存在影響色度以及因?yàn)榇罅恐泻蛣┑募尤?、大量的鹽殘留在產(chǎn)品中而導(dǎo)致產(chǎn)品在下游應(yīng)用中出現(xiàn)問題。但是該種方法工藝復(fù)雜，操作步驟繁瑣，成本較高。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n201210393584.4也公開了一種偏苯三酸三辛酯的催化合成方法，所述方法采用固體氧化物為催化劑，催化效果良好，是一種創(chuàng)新的催化合成新工藝，催化劑可循環(huán)使用，且得到的偏苯三酸三辛酯色澤淺，具有高體積電阻率。本發(fā)明所述方法采用非酸催化，生產(chǎn)過程中不需要進(jìn)行中和水洗操作，從而簡(jiǎn)化了后處理工序，生產(chǎn)過程中無廢水排出，是清潔生產(chǎn)工藝，符合國(guó)家對(duì)化工產(chǎn)業(yè)鼓勵(lì)節(jié)能減排的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求。但是該種方法的偏苯三酸三辛酯的轉(zhuǎn)化率不高，合成速度慢，影響力生產(chǎn)進(jìn)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種方法簡(jiǎn)單、合成轉(zhuǎn)換率高且操作便捷的偏苯三酸三辛酯的合成方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：所提供的一種合成偏苯三酸三辛酯的方法，包括下述步驟：

（1）將偏三甲苯、冰醋酸、醋酸鈷、溴化鈉、無水乙酸鈉按摩爾比1:35:0.2:0.1:0.05投入反應(yīng)釜中，反應(yīng)3-6小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為160-220℃；

（2）將反應(yīng)后獲得的產(chǎn)物，即偏苯三甲酸加入到辛醇中繼續(xù)進(jìn)行酯化反應(yīng)2-8小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為120-220℃，所述偏苯三甲酸的化學(xué)式為：

；

（3）待步驟（2）的反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，即可獲得高純度的偏苯三酸三辛酯。

進(jìn)一步地，所述偏苯三酸三辛酯的化學(xué)式如下：

進(jìn)一步地，所述步驟（2）中辛醇為正構(gòu)辛醇和異構(gòu)辛醇。

進(jìn)一步地，所述步驟（1）的反應(yīng)釜中氧化反應(yīng)空氣流速0.05-0.15m3/h。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)釜中氧化反應(yīng)空氣流速0.08m3/h，反應(yīng)溫度185℃。

進(jìn)一步地，所述步驟（2）中酯化反應(yīng)溫度為140-210℃。

進(jìn)一步地，所述辛醇與偏三甲苯的摩爾比為3.0:0.1-3.0:1.0。

進(jìn)一步地，所述步驟（2）中還加入有鈦酸正丁酯、鈦酸異丁酯、苯磺酸、甲磺酸以及三氟甲磺酸中的任意一種作為催化劑，催化劑用量與辛醇摩爾比為1.0:30-1.0:10。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明革除了傳統(tǒng)合成方法中使用的偏苯三酸酐原料，一步法合成偏苯三甲酸三辛酯，減少了合成步驟，也避免了使用價(jià)格昂貴、腐蝕性強(qiáng)的偏苯三甲酸酐；反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，通過簡(jiǎn)單的分離就可得到較高純度的偏苯三甲酸三辛酯；

（2）采用本發(fā)明可節(jié)省合成步驟，大幅降低合成偏苯三甲酸三辛酯的成本；并且在偏三甲苯反應(yīng)放出的熱量可以用作酯化反應(yīng)，降低酯化反應(yīng)的能耗，節(jié)約能源。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例1：

一種合成偏苯三酸三辛酯的方法，包括下述步驟：

（1）將偏三甲苯、冰醋酸、醋酸鈷、溴化鈉、無水乙酸鈉按摩爾比1:35:0.2:0.1:0.05投入反應(yīng)釜中，反應(yīng)5小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為185℃，空氣流速0.08m3/h；

（2）將反應(yīng)后獲得的產(chǎn)物加入到辛醇中繼續(xù)進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為120℃，所述辛醇為正構(gòu)辛醇和異構(gòu)辛醇；

（3）待步驟（2）的反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，即可獲得高純度的偏苯三酸三辛酯，所述偏苯三酸三辛酯的化學(xué)式如下：

在本實(shí)施例中，所述辛醇與偏三甲苯的摩爾比為3.0:0.1。

在本實(shí)施例中，所述步驟（2）中還加入有鈦酸正丁酯作為催化劑，催化劑用量與辛醇摩爾比為1.0:30。

實(shí)施例2：

一種合成偏苯三酸三辛酯的方法，包括下述步驟：

（1）將偏三甲苯、冰醋酸、醋酸鈷、溴化鈉、無水乙酸鈉按摩爾比1:35:0.2:0.1:0.05投入反應(yīng)釜中，反應(yīng)3小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為220℃，空氣流速0.15m3/h；

（2）將反應(yīng)后獲得的產(chǎn)物加入到辛醇中繼續(xù)進(jìn)行酯化反應(yīng)2小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為220℃，所述辛醇為正構(gòu)辛醇和異構(gòu)辛醇；

（3）待步驟（2）的反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，即可獲得高純度的偏苯三酸三辛酯，所述偏苯三酸三辛酯的化學(xué)式如下：

在本實(shí)施例中，所述辛醇與偏三甲苯的摩爾比為3.0:0.5。

在本實(shí)施例中，所述步驟（2）中還加入有鈦酸異丁酯作為催化劑，催化劑用量與辛醇摩爾比為1.0:20。

實(shí)施例3：

一種合成偏苯三酸三辛酯的方法，包括下述步驟：

（1）將偏三甲苯、冰醋酸、醋酸鈷、溴化鈉、無水乙酸鈉按摩爾比1:35:0.2:0.1:0.05投入反應(yīng)釜中，反應(yīng)6小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為160℃，空氣流速0.05m3/h；

（2）將反應(yīng)后獲得的產(chǎn)物加入到辛醇中繼續(xù)進(jìn)行酯化反應(yīng)8小時(shí)，并控制反應(yīng)溫度為160℃，所述辛醇為正構(gòu)辛醇和異構(gòu)辛醇；

（3）待步驟（2）的反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)混合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，即可獲得高純度的偏苯三酸三辛酯，所述偏苯三酸三辛酯的化學(xué)式如下：

在本實(shí)施例中，所述辛醇與偏三甲苯的摩爾比為3.0:1.0。

在本實(shí)施例中，所述步驟（2）中還加入有苯磺酸作為催化劑，催化劑用量與辛醇摩爾比為1.0:10。

本發(fā)明中還可采用甲磺酸、三氟甲磺酸作為催化劑使用。

顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。