介紹
異丁酸乙酯的化學(xué)式為C6H12O2,外觀為無色液體,能與乙醇、乙醚、丙酮等多種有機(jī)溶劑混溶,微溶于水。
異丁酸乙酯
應(yīng)用
異丁酸乙酯是一類重要的化工原料,廣泛用作溶劑、增塑劑、香料及有機(jī)合成中間體。
合成
工業(yè)上生產(chǎn)異丁酸乙酯的方法主要是使異丁酸和乙醇直接酯化一直沿用濃硫酸作催化劑。盡管濃硫酸作為酯化合成催化劑具有理想的催化活性且價(jià)格低廉,但濃硫酸易使有機(jī)物碳化、氧化且選擇性差、副反應(yīng)多、產(chǎn)品色澤深,對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、污染環(huán)境。因此,國內(nèi)外都在探索代替濃硫酸的新型催化劑。已發(fā)現(xiàn)了雜多酸是一類新型固體超強(qiáng)酸催化劑,其特點(diǎn)是活性高、選擇性好,但反應(yīng)需高溫活化,處理麻煩,因而價(jià)格較高。對(duì)甲苯磺酸是一種有機(jī)酸,無氧化性,無碳化作用,作為酯化反應(yīng)的催化劑時(shí),具有活性高、不腐蝕設(shè)備、污染較小等顯著優(yōu)點(diǎn)。本文利用對(duì)甲苯磺酸作催化劑合成異丁酸乙酯,討論了影響反應(yīng)的因素,得到了最佳的反應(yīng)條件,酯化率可達(dá)95.7%[1]。
增加乙醇的用量有利于酯化率提高。這是因?yàn)椋寒惗∷崤c乙醇的酯化反應(yīng)是可逆平衡反應(yīng)。根據(jù)質(zhì)量作用定律,增加乙醇的用量,有利于反應(yīng)向生成酯的方向移動(dòng)而提高酯化率。乙醇不僅是反應(yīng)物而且還是溶劑,而且共沸去水也要消耗少量的乙醇,因此乙醇的用量應(yīng)大于理論的醇酸摩爾比(1:1).但提高到一定程度后異丁酸乙酯酯化率反而有所下降,這可能是由于乙醇的用量過多時(shí),異丁酸的濃度下降同時(shí)也相對(duì)降低了催化劑的濃度。因此,最適宜的醇酸摩爾比為3:2。
加入帶水劑的量要適度。過少不利于水的分出,影響酯化反應(yīng)的進(jìn)程;過多又會(huì)降低反應(yīng)溫度和反應(yīng)物的濃度,影響酯化率的提高。故在該實(shí)驗(yàn)條件下,較理想的帶水劑用量為10ml。催化劑用量為2%時(shí),酯化率最高。隨著催化劑用量的增加,酯化率提高,但催化劑增加到一定程度,異丁酸乙酯酯化率有所下降。所以較理想的催化劑用量為2%。
參考文獻(xiàn)
[1]趙志剛,謝鳴,程真勇,等.對(duì)甲苯磺酸催化合成異丁酸乙酯的研究[J].西南民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,(02):194-196.