乙酰柠檬酸三丁酯的合成技术进展应用前景.pdfVIP

2013年塑料助剂生产与应用技术信息交流会论文集 乙酰柠檬酸三丁酯的合成技术进展及应用前景 崔小明 (北京燕山石化公司研究院，北京，102500) 摘要：乙酰柠檬酸三丁酯(ATBc)是邻苯二甲酸酯类增塑剂的一种理想替代品，具有无毒、环保等优良性能， 作为增塑剂在食品包装材料以及医疗器具等方面具有广泛的用途。介绍了其性能用途以及合成技术的研究 开发进展，并指出了其今后的发展方向。 关键词：乙酰柠檬酸三丁酯增塑剂 生产 催化剂 应用 近年来，用于食品包装材料等的增塑剂邻苯 如对甲苯磺酸、氨基磺酸；无机强酸类，如浓硫酸； 二甲酸酯类可能诱发致癌，国外已立法限制其使 固体超强酸类，如sA一2、D001一A1C13、负载型 用并积极寻找能够代替邻苯二甲酸酯类的无毒增 固体超强酸；路易斯碱，如吡啶等。此外还有阳离 塑剂。我国也已经制订了相关的法律和法规，将 子交换树脂催化剂和稀土催化剂等。各类催化剂 逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗 具有自身的特点，所得产品结果也不尽相同。我 器具以及儿童玩具等方面使用。因此，传统增塑 国在这方面进行了大量的研究开发，并取得较大 剂的应用领域受到限制，研究开发新型、绿色增塑 进展。 剂已经成为当务之急。其中乙酰柠檬酸三丁酯 谢春和等…以柠檬酸三丁酯和乙酸酐为原 料，研究了硫酸氢钠、大孔强酸性阳离子交换树脂 (简称ATBC)就是一种开发利用前景广阔的新型 绿色增塑剂。 催化合成乙酰柠檬酸三丁酯的过程，考察了原料 ATBC在常温常压下是一种无色无味的油状摩尔配比、催化剂用量、反应时间、反应温度对乙 酰柠檬酸三丁酯收率的影响。在适宜条件下，两 液体，相对密度(25℃)1．046，沸点343℃ 种催化剂催化合成乙酰柠檬酸三丁酯的收率可分 (0．1MPa)，溶于大多数有机溶剂，不溶于水，具有 增塑效率高，挥发性小，无毒、耐候、耐寒，耐菌、抗 别达到99．5％和99．8％。精制后，乙酰柠檬酸三 霉，低温挠曲性好，熔封时热稳定性好，不易变色， 丁酯的含量经气相色谱分析大于99％。催化剂重 耐油耐光，安全性好等优点，与大多数纤维素、聚 复使用情况的考察表明：硫酸氢钠有较好的重复 氯乙烯、聚醋酸乙烯酯等有良好的相容性，美国食 使用性；使用后经无水乙醇洗涤并干燥过的大孔 品与药物管理局(FDA)认为它是最安全的增塑剂强酸性阳离子交换树脂也具有很好的重复使 之一，已批准将其用于食品包装材料、医疗器具、 用性。 儿童玩具和个人卫生用品等方面。 金波等心。以柠檬酸三丁酯、乙酸酐和正丁醇 为原料，采用催化剂，IS一121，以共乙酰化一酯化 1 生产技术及其进展 法合成出乙酰柠檬酸三丁酯，并联产乙酸正丁酯。 ATBC的生产方法一般使用柠檬酸和正丁醇考察了催化剂用量、原料配比、反应温度、反应时 进行酯化反应得到柠檬酸三丁酯，再与乙酸酐反 间等因素对反应过程的影响，确定了较佳的操作 应得到粗品，然后再进行过滤、精馏、洗涤等过程 条件为：n(柠檬酸三丁酯)：n(乙酸酐为1：1．5，正 得到产品。该合成路线比较简单，国内研究主要 丁醇用量为理论量的1．25倍，酰化反应温度为 侧重于合成，而合成研究的重点在于催化剂的不 90℃，催化剂用量为1．8％，酰化反应时间为1．5 同，国外研究侧重于应用。合成ATBC的关键是h，酯化反应为1．0h，产品收率为98．2％。催化剂 催化剂，目前