氯化锂催化合成乙酸叔丁酯
一种乙酰乙酸叔丁酯的合成方法[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711055572.X(22)申请日 2017.10.31(71)申请人 南通醋酸化工股份有限公司地址 226000 江苏省南通市南通经济技术开发区江山路968号(72)发明人 庆九 俞新南 薛金全 刘芳 朱小刚 薛建峰 朱爱华 (74)专利代理机构 上海三和万国知识产权代理事务所(普通合伙) 31230代理人 陶芾(51)Int.Cl.C07C 67/46(2006.01)C07C 69/72(2006.01)(54)发明名称一种乙酰乙酸叔丁酯的合成方法(57)摘要本发明公开了一种乙酰乙酸叔丁酯的合成方法，其方法是，在反应容器中，加入叔丁醇和催化剂；所述催化剂选自脂肪胺类催化剂或者叔胺类催化剂；或者，催化剂为脂肪胺类催化剂和叔胺类催化剂，催化剂为一种或几种任意比例混配；升温至20～120℃，滴加双乙烯酮，反应过程中反应温度控制在20～150℃，滴加结束，控制温度在20～150℃保温0.5～8小时结束，得到乙酰乙酸叔丁酯粗酯；所述叔丁醇与双乙烯酮的摩尔比为1～2:1，催化剂加入量为总量的0.1wt％～2wt％。
采用该工艺合成乙酰乙酸叔丁酯，双乙烯酮的转化率达到100％，成品收率达到94％以上，产品含量达到99％以上，采用该工艺合成收率得到大幅提高，降低制备成本的同时，减少了三废量，对设备没有腐蚀，更加经济环保。
权利要求书1页 说明书4页CN 107827749 A 2018.03.23C N 107827749A1.一种乙酰乙酸叔丁酯的合成方法，其特征在于：在反应容器中，加入叔丁醇和催化剂；所述催化剂选自脂肪胺类催化剂或者叔胺类催化剂；或者，催化剂为脂肪胺类催化剂和叔胺类催化剂，催化剂为一种或几种任意比例混配；升温至20～120℃，滴加双乙烯酮，反应过程中反应温度控制在20～150℃，滴加结束，控制温度在20～150℃保温0.5～8小时结束，得到乙酰乙酸叔丁酯粗酯；所述叔丁醇与双乙烯酮的摩尔比为1～2:1，催化剂加入量为总量的0.1wt％～2wt％。
_年产1200吨乙酸叔丁酯生产工艺设计
＾聲独创性声明学位论文版权使用授权书摘要乙酸叔丁酯是一种重要的有机化工原料，广泛用于涂料、清洁剂、电子、溶剂以及医药中间体等领域。
本设计是根据江西某化工有限公司新建的年产1200吨乙酸叔丁酯生产项目进行的工艺设计。
本设计采用酸烯酯化法直接合成乙酸叔丁酯，工艺采用间歇式反应工艺，通过二次蒸馏实现产物分离，得到高质量产品。
该方法操作条件温和，收率相对较高，工艺比较成熟，是较为理想的生产工艺。
本设计内容主要包括：产品简介，项目背景，设计依据，生产工艺方案，工艺流程设计，物料衡算与能量衡算，主要设备的选型和计算，车间布置设计，环境保护，安全设计及三废处理等内容。
本设计还包括与本项目相关的工艺流程图和车间设备平面布置图等设计图纸。
关键词：乙酸叔丁酯；工艺；设计IAbstractTert-butyl acetate is a kind of important organic chemical raw material, which is widely used in paint, detergent, electronics, solvents, pharmaceutical intermediates, and etc.This design is based on a 1200t/a Tert-butyl acetate newly production project of Jinxi xx Chemical Co. Ltd. We employ the olefinic acid esterification method of direct synthesis to tertiary butyl acetate, use intermittent reaction process, and finally, adopt secondary distillation to separate product for high quality products.This method has mild operating conditions, relatively higher yield, more mature technology, which is an ideal production process.Content in the design mainly includes: product introduction, project background, design foundation, process program, process design, material balance and energy balance, the main equipments selection and calculation of workshop layout design, environmental protection, security design and content of "three wastes" treatment etc. flow diagram, equipment layout design drawings, and etc related to this design are included.Key words:Tert-butyl acetate technology designII目录摘III 目III 1 前 11.1 产品简介 (1)1.1.1 产品名称、化学结构及理化性质 (1)1.1.2 产品用途 (1)1.2 项目背景 (2)1.3 本项目的设计内容 (2)1.4 设计依据 (3)2 生产方法与工艺流程 (4)2.1 生产工艺方案 (4)2.1.1 乙酸叔丁酯的合成方法 (4)2.1.2 工艺方案的选择 (6)2.2 工艺流程设计 (6)2.2.1 反应流程 (6)2.2.2 反应原理 (6)2.2.3 工艺流程简图 (7)3 物料衡算与能量衡算 (8)3.1 物料衡算 (8)3.1.1 衡算依据 (8)3.1.2 物料衡算过程 (8)3.1.3 衡算结果 (13)3.2 能量衡算[17～18] (13)3.2.1 衡算依据 (13)3.2.2 衡算过程 (14)4 主要设备的选型和设计计算 (34)4.1 设备的选型与设计原则[18] (34)4.2 容器类选型的依据[19~20] (34)4.3 主要设备的选型与计算[21～22] (35)4.3.1 酯化反应设备 (35)4.3.2 粗蒸过程 (36)4.3.3 精馏过程 (39)III4.3.4 精馏塔 (41)4.3.5 主要设备一览表 (65)5 车间布置[20] (66)5.1 车间布置设计依据 (66)5.2 车间布置设计原则 (66)5.3 车间布置设计内容 (68)5.3.1 车间整体布置方案 (68)5.3.2 车间设备布置方案 (68)6 公用工程 (69)6.1 供电工程 (69)6.1.1 供电电源选择 (69)6.1.2 负荷等级 (69)6.1.3 用电负荷计算 (69)6.1.4 生产车间供电 (70)6.2 防雷、防静电接地 (70)6.3 给排水系统 (70)6.3.1 给水水源 (70)6.3.2 给水系统方案 (71)6.3.3 排水工程 (71)7 环境保护 (72)7.1 设计采用标准 (72)7.2 三废处理 (72)8 安全设计 (74)8.1 概述 (74)8.2 主要危害因素 (74)8.3 主要安全控制措施 (74)8.3.1 工艺方面 (74)8.3.2 建筑方面 (76)8.3.3 设备方面 (76)8.3.4 电气方面 (76)8.3.5 通风方面 (76)8.3.6 噪声方面 (77)8.3.7 个体防护方面 (77)9 劳动组织与人力资源配置 (78)9.1 工厂组织 (78)9.2 工作制度 (78)IV9.3 人员技术素质要求 (78)结论 (79)参考文献 (80)致谢 (82)在读期间公开发表论文（著）及科研情况 (83)附录 (84)V年产 1200 吨乙酸叔丁酯生产工艺研究及设计1 前言1.1 产品简介1.1.1 产品名称、化学结构及理化性质1）产品名称中文名称：乙酸叔丁酯中文别名：醋酸叔丁酯；乙酸叔丁酯；乙酸-1,1-二甲基乙基酯；乙酸第三丁酯；乙酸特丁酯；羟基二乳酸合钛；乙酸第三丁基酯；叔丁基醋酸酯英文名称：tert-butyl acetate2）化学结构式、分子式及分子量化学结构式：分子式：C6H12O2分子量：116.163）物性数据性状：无色液体，有水果香味。
氯化锌催化合成乙酸叔丁酯的综述
氯化锌催化合成乙酸叔丁酯钱骏，张明辉（华东理工大学化学系，上海，200237）摘要：以氯化锌为催化剂，通过酰化法制备了乙酸叔丁酯，并用红外光谱进行了表征。
以叔丁醇和乙酸酐为反应原料，探讨了氯化锌对合成乙酸叔丁酯的催化性能，详细考察了催化剂的摩尔分数这一影响酰化反应的因素，得出了乙酸酐和叔丁醇反应的较优条件。
实验结果表明，氯化锌对实现乙酸酐与叔丁醇的酰化反应具有良好的催化性能，有一定的可行性和工业实用价值。
实验得出催化剂氯化锌在醇中的摩尔分数为1%，60℃的回流温度下，酐醇摩尔比为1.2: 1.0，反应2小时，乙酸叔丁酯收率达60.78%。
关键词：叔丁醇；乙酸叔丁酯；氯化锌Tert-butyl acetate’s synthesis under the Catalyst of Zinc ChlorideQian Jun, Zhang Minghui(Department of Chemistry, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237) Abstract: The Tert-butyl acetate was prepared by acylation under the catalyst of Zinc Chloride, and it was characterized by infrared spectroscopy. Tert-butyl alcohol and acetic anhydride were used as the reaction raw materials, zinc chloride ’s catalytic performance on synthesizing tert-butyl was investigated, catalyst’s mole fraction’s effect on actlation was studied in detail, and a good condition was got of the reaction of Tert-butyl alcohol and acetic anhydride. The results show that zinc chloride has a catalyst performance to realize the acylation of Tert-butyl alcohol and acetic anhydride, and it is feasible and has practical value on industrial . Experiment results show that under the condition that zinc chloride in the mole fraction of alcohol 1%, 60 ℃ the reflux temperature, anhydride molar ratio of 1.2: 1.0, reaction time 2 hours, the yield of tert-butyl acetate could come to 60.78%.Key words: tert-butyl alcohol; acid tert-butyl; zinc chloride叔丁醇的酯化产物在工业中有着广泛的用途，但叔丁醇的空间位阻很大，又极易发生分子内脱水，所以合成叔丁酯这种典型的高位阻酯的反应要求较高，产率较低，且副反应多，只有在比较适合的催化剂下，才可能在温和的条件下生产出产率较高的叔丁酯。
不同催化剂对合成乙酸正丁酯的效果比较
不同催化剂对合成乙酸正丁酯的效果比较实验设计方案----安绵城（22号）、徐亚辉（31号）一、实验目的1、学习不同的催化剂对乙酸正丁酯的催化作用；2、学习运用不同催化剂合成乙酸正丁酯 ；3、学习如何进行不同催化剂对乙酸正丁酯的催化效果比较；4、学习写设计性实验。
二、实验原理以乙酸和正丁醇为原料制备乙酸正丁酯的反应公式：O O ‖ 催化剂 ‖CH 3—C —OH + CH 3CH 2CH 2CH 2OH == CH 3 – C-OCH 2CH 2CH 2CH 3+H 2O 酯化反应是一个可逆反应，而且在室温下反应速度很慢。
加热、加酸24()H SO 作催化剂，可使酯化反应速率大大加快。
同时为了使平衡向生成物方向移动，可以采用增加反应物浓度(冰醋酸)，和将生成物除去的方法，使酯化反应趋于完全。
为了将反应物中生成的水除去，利用酯、酸和水形成二元或三元恒沸物，采取共沸蒸馏分水法。
使生成的酯和水以共沸物形式蒸出来，冷凝后通过分水器分出水，油层则回到反应器中。
催化剂依次为SnCl 2.2H 2O,CrCl 3.6H 2O, FeCl 3.6H 2O, AlCl 3.6H 2O , CoCl 2.6H 2O 以上均为分析纯试剂，市售。
浓硫酸，三、实验步骤1、 以SnCl 2.2H 2O ，CrCl 3.6H 2O,为催化剂合成乙酸正丁酯将11.5ml CH 3CH 2CH 2CH 2OH 与15ml 醋酸（他们的摩尔比为1：1.3）和2.2ｇ的CrCl3.6H2O（反应需要2ｈ30min）或SnCl2.2H2O加入磨口瓶中，插上温度计，回流冷凝管，用电炉加热反应混合物，温度控制在115~121℃范围，反应2ｈ，→进行蒸馏，回收催化剂，收集馏分2、以FeCl3.6H2O, AlCl3.6H2O , CoCl2.6H2O为催化剂合成乙酸正丁酯将11.5ml CH3CH2CH2CH2OH与15ml醋酸（他们的摩尔比为1：1.3）和3.2ｇFeCl3.6H2O或AlCl3.6H2O 或CoCl2.6H2O加入磨口瓶中，插上温度计，回流冷凝管，用电炉加热反应混合物，温度控制在115~121℃范围，反应2ｈ，重复上述操作产物的后处理1、用2 MolNaOH滴定，以1﹪酚酞为指示剂，使馏分由无色变为粉红色用来测定醇的转化率2、碱中和后的液体倾入分液漏斗中分去下层，用等体积的水洗涤，分去下层，再用等体积的饱和食盐水洗涤，分去下层3、把上次溶液倾入蒸馏瓶里进行蒸馏，收集123℃馏分，计算产率，并用阿贝测光仪测产品的折光率，检测产品的纯度。
维生素B1催化酰化反应
摘要近年来对药物型催化剂的研究很多，尤其是对维生素C作为催化剂的研究已有很多相关报道。
此类催化剂无毒，无污染，易得，高效等特点是符合绿色环保概念的，是我们工业生产所需要的，开发研究此类催化剂的应用范围是非常有必作为催化剂来催化乙酸叔丁酯的合成。
乙酸叔丁酯的要的，我们尝试应用维生素B1制备可以用具有亲核作用的催化剂，也可以用一些路易斯酸作为催化剂，但是这些催化剂存在制备复杂，价格较高，不易回收利用，环保程度不够等问题。
我们作为催化剂从而克服以上缺点，这方面的研究目前还未见报道。
应用维生素B1本实验应用维生素B作为催化剂，首先对催化剂进行了差热-热重表征，然后1用此催化剂催化合成乙酸叔丁酯，并通过实验考察了反应时间，反应温度，催化作为催剂用量和酐醇的摩尔比对产品产率的影响。
实验研究结果表明，维生素B1化剂有着较好的催化活性和应用前景。
当反应条件为：反应时间 5 h ,反应温度60 ℃，酐醇摩尔比 1：1.1，催化剂用量 0.8 g时，乙酸叔丁酯的收率可达88.4％。
产品经红外光谱、核磁共振进行了分析，且通过气相色谱分析得知产品纯度较高。
关键字：乙酸叔丁酯，维生素B1，酰化反应AbstractIn recent years, the study of drug catalyst for many, especially in vitamin C as a catalyst has a lot of relevant reports. The catalyst characteristics of non-poisonous，non-pollution, easy to get and efficient are fit for the green environmental protection concept and industrial production requirements, it is very necessary to research and development the scope of application of these catalysts. Synthesis tert-butyl acetate we can use nucleophilic function catalyst, also we can use some Lewis acid as a catalyst, but these catalysts are complicated preparation, high price, difficult to recycle, or environmental protection degree is not enough. So our purpose is use vitamins B1 as the catalyst to overcome these shortcomings.This experimental use of vitamin B1as a catalyst, which was characterized by TG-DTA. Then tert-butyl acetate was synthesized using the catalytic, we have investigated that the effects of reaction time, reaction temperature, catalyst amount, anhydride /alcohols molar ratio to reaction yield. The results showed that choose vitamin B1as catalyst have better catalytic activity and application. The experiment results showed that the best of reaction condition are as follows: reaction time is 1.5 h, reaction temperature is 60 ℃, anhydride /alcohols molar ratio is 1:1.1, catalyst amount is 0.8 g, the yield of tert-butyl acetate could come up to 88.4 %. The products was analyzed by IR, 1H-NMR and GC which analysis products with high purity.Keyword：tert-butyl acetate, vitamin B1, acylation reaction目录1 前言 (1)2 文献综述 (3)2.1 乙酸叔丁酯的简介 (3)2.1.1 乙酸叔丁酯的制备方法 (3)2.1.2 乙酸叔丁酯的表征 (7)2.2 维生素系列在有机合成中的良好催化作用 (7)2.2.1 维生素简介 (7)2.2.2 维生素C催化剂的简介 (8)2.2.3 维生素C的催化作用 (9)2.2.4 维生素C含量的检测 (11)的催化作用 (12)2.2.5 维生素B122.2.6 维生素E的催化作用 (14)2.3 维生素B的简介 (14)1物理性质简介 (14)2.3.1 维生素B12.3.2 维生素B的制备方法 (15)1的化学结构式 (15)2.2.3 维生素B1在生物体内的催化作用 (16)2.2.4 维生素B1在安息香缩合反应中的催化作用 (17)2.2.5 维生素B1催化安息香缩合的催化机理 (20)2.2.6 维生素B1含量的检测 (21)2.2.7 维生素B12.2.8 维生素B的的新用途 (22)13 实验部分 (25)3.1主要试剂及仪器 (25)3.2 实验方法 (25)3.2.1 维生素B的热分析 (25)13.2.2 乙酸叔丁酯的催化合成 (26)3.3 结果与讨论 (27)对叔丁醇脱水的影响 (27)3.3.1 维生素B13.3.2 反应时间对酯收率的影响 (27)3.3.3 催化剂用量对酯收率的影响 (28)3.3.4 反应温度对酯收率的影响 (28)3.3.5 乙酸酐与叔丁醇的摩尔比对酯收率的影响 (29)3.3.6 乙酸叔丁酯的红外分析 (30)3.3.7 乙酸叔丁酯的核磁共振分析 (31)3.3.8 乙酸叔丁酯的气相色谱分析 (31)4结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)维生素B1催化酰化反应1 前言乙酸叔丁酯是一种工业上优良的汽油抗爆添加剂，可用作合成中间体、保护剂、萃取剂等，如：氨基酸保护剂、安普那韦中间体、紫杉醇萃取剂等；也用作硝酸纤维素的溶剂；还可用作涂布热塑性基材如：聚异氰酸酯涂料、聚氨酯涂料、溶剂性油墨等；还可又做航空、航天工业机械，精细机械设备的清洗剂等。
氯化锂催化合成乙酸叔丁酯
氯化锂催化合成乙酸叔丁酯
刘春生;张少华;罗根祥
【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》
【年(卷),期】2003(023)002
【摘要】以氯化锂为催化剂,对叔丁醇与乙酸酐之间的酰化反应进行了研究,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量以及酐醇摩尔比对乙酸叔丁酯收率的影响.结果表明,氯化锂有较好的催化活性,当反应条件为:反应温度为60 ℃;反应时间为4 h;酐醇摩尔比为2∶1;催化剂摩尔分数为12%时乙酸叔丁酯的分离收率可达到67.7%, 且所得产品无色透明,具有很高的纯度.合成反应条件温和,反应时间较短,操作简便,后处理过程简单,无三废产生.产品经红外光谱进行了表征.
【总页数】3页(P4-6)
【作者】刘春生;张少华;罗根祥
【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚
顺,113001
【正文语种】中文
【中图分类】O621.25+6.1
【相关文献】
1.碘掺杂聚苯胺催化合成乙酸叔丁酯 [J], 韩春玉;刘春生;罗根祥
2.氯化亚铈催化合成乙酸叔丁酯 [J], 郭春燕;黄占凯;张少华;刘春生;罗根祥
3.溴化铜催化合成乙酸叔丁酯 [J], 赵崇峰;程云;王东;石岩
4.活性炭负载磷钨酸催化合成乙酸叔丁酯 [J], 张英;马丽芳;窦宏宇;杨美玲;张春柳;范琳琳;安悦
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乙酰乙酸叔丁酯的合成方法
乙酰乙酸叔丁酯的合成方法1.引言1.1 概述乙酰乙酸叔丁酯是一种重要的有机合成中间体，具有广泛的应用领域。
它的合成方法一直受到研究者们的关注。
乙酰乙酸叔丁酯的合成方法可分为化学合成和生物合成两大类。
化学合成方法主要通过酯化反应来合成乙酰乙酸叔丁酯。
在这个过程中，一般会使用乙酸和叔丁醇作为原料，并在适当的催化剂存在下进行反应。
常用的催化剂包括酸性催化剂、碱性催化剂和酶催化剂。
化学合成方法具有反应条件温和、反应效率高等优点，因此被广泛应用于工业生产中。
生物合成方法是利用微生物或酶催化剂的作用来合成乙酰乙酸叔丁酯。
这种方法具有环境友好、底物选择性广等优势。
目前已经有研究报道利用微生物发酵和酶催化剂来合成乙酰乙酸叔丁酯，这为开发绿色、可持续的合成方法提供了新思路。
本文旨在综述乙酰乙酸叔丁酯的合成方法，介绍其化学合成和生物合成的原理、优缺点及其在实际应用中的具体案例。
通过对各种方法的比较和分析，将总结出适用于不同需求的乙酰乙酸叔丁酯合成方法，并展望其未来的发展方向。
(字数：243)1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要围绕乙酰乙酸叔丁酯的合成方法展开研究，文中将包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分将概述乙酰乙酸叔丁酯的重要性和应用领域，介绍该化合物的结构和性质特点。
同时，引言还会对文章的结构进行简要说明，提供读者对文章内容的整体把握。
正文部分将详细介绍乙酰乙酸叔丁酯的合成方法。
其中，要点1将探讨一种合成方法，包括所需原料、反应条件、反应机理等方面的内容。
要点2则会介绍另一种合成方法，以及该方法相比于要点1的优缺点分析。
通过对多种合成方法的比较研究，旨在寻找一种高效、经济、环保的乙酰乙酸叔丁酯合成途径。
结论部分将对正文内容进行总结，概括不同合成方法的优劣势，并对未来乙酰乙酸叔丁酯合成方法的研究方向进行展望。
通过本文的研究，希望能为乙酰乙酸叔丁酯的生产提供参考和指导，促进该化合物在应用领域的进一步发展。
氯化锌催化合成乙酸叔丁酯的综述
氯化锌催化合成乙酸叔丁酯钱骏，张明辉（华东理工大学化学系，上海，200237）摘要：以氯化锌为催化剂，通过酰化法制备了乙酸叔丁酯，并用红外光谱进行了表征。
以叔丁醇和乙酸酐为反应原料，探讨了氯化锌对合成乙酸叔丁酯的催化性能，详细考察了催化剂的摩尔分数这一影响酰化反应的因素，得出了乙酸酐和叔丁醇反应的较优条件。
实验结果表明，氯化锌对实现乙酸酐与叔丁醇的酰化反应具有良好的催化性能，有一定的可行性和工业实用价值。
实验得出催化剂氯化锌在醇中的摩尔分数为1%，60℃的回流温度下，酐醇摩尔比为1.2: 1.0，反应2小时，乙酸叔丁酯收率达60.78%。
关键词：叔丁醇；乙酸叔丁酯；氯化锌Tert-butyl acetate’s synthesis under the Catalyst of Zinc ChlorideQian Jun, Zhang Minghui(Department of Chemistry, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237) Abstract: The Tert-butyl acetate was prepared by acylation under the catalyst of Zinc Chloride, and it was characterized by infrared spectroscopy. Tert-butyl alcohol and acetic anhydride were used as the reaction raw materials, zinc chloride ’s catalytic performance on synthesizing tert-butyl was investigated, catalyst’s mole fraction’s effect on actlation was studied in detail, and a good condition was got of the reaction of Tert-butyl alcohol and acetic anhydride. The results show that zinc chloride has a catalyst performance to realize the acylation of Tert-butyl alcohol and acetic anhydride, and it is feasible and has practical value on industrial . Experiment results show that under the condition that zinc chloride in the mole fraction of alcohol 1%, 60 ℃ the reflux temperature, anhydride molar ratio of 1.2: 1.0, reaction time 2 hours, the yield of tert-butyl acetate could come to 60.78%.Key words: tert-butyl alcohol; acid tert-butyl; zinc chloride叔丁醇的酯化产物在工业中有着广泛的用途，但叔丁醇的空间位阻很大，又极易发生分子内脱水，所以合成叔丁酯这种典型的高位阻酯的反应要求较高，产率较低，且副反应多，只有在比较适合的催化剂下，才可能在温和的条件下生产出产率较高的叔丁酯。
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乙酸 叔 丁酯 是 一种 无 色液 体 ， 能与 醇 、 醚混 合 ， 能溶 于 乙酸 ， 乎 不 溶 于水 ， 优 良的 汽 油 防震 剂 ， 几 是 可用 作硝 酸纤 维素 的溶 剂等 。但 叔 丁醇 的空 间位 阻
近来 ， 醋 酸 钠 存 在 下 的 乙 酸 叔 丁 酯 的 合 成 ］以 在 ， 及用 叔 丁 醇 钾 与 羧 酸 酯 进 行 酯 交 换 反 应 】 高 氯 和 酸锂 在 温 和 的 条 件 下 催 化 醇 的 酰 化 反 应［］ 合 成 ７等 乙酸叔 丁酯 研究 报道 都存 在 反应 时 间过长 以及 成本 过高 等缺 点 。本 文 选 用 氯 化 锂作 催 化 剂 ， 考察 了它
在 反应 物 回流 温度下 对 叔丁醇 与 乙酸 酐 的酰化 反应
１ 实 验 部 分
１ １ 主 要试 剂及 仪器 ．
有 一定 的催 化作 用 ， 由于 较 高 的 反 应 温度 可 能 会 但
导致叔丁醇分子 内脱水 ， 从而产物的收率并不高 。
收 稿 日期 ：０ ２ ９ ４ ２０ —０ —０
２ ０ ０３
文章编号 ：０ ５ ８ ３ ２０ ）２—００ １０ —３ ８ （０ ３ ０ ０ ４—０ ３
氯 化 锂 催 化 合 成 乙酸叔 丁 酯
刘春 生 ， 张少华 ， 罗 根 祥
（ 宁 石 油 化 工 大 学 石 油 化 工学 院 ， 宁 抚顺 ，１０ １ 辽 辽 １３ ０ ）
当反应时间为 １ ， ～４ｈ产物收率逐渐提高， 说明反应 还未完全 ， 当反应时 间达到 ４ｈ时 ， 收率最大 ， 随时 间增 长 ， 收率 明显 下 降 ， 这说 明有 副 反应 的发 生 。
表 ２ 反应 时间对酯 收率的影响
时 间／ ｈ １ ２ ３ ４ ５ ６
６ ０℃时 收率 最高 ， 随着 温度 继 续 升 高 ， 收率 又 下 降 ， 当达 到沸 腾温 度 １２℃ 时 ， 有酯 生 成 ， ０ 没 反应 液有 臭
味。这说明温度 的升高虽对酯化反应有利 ， 但高于 ６ ０℃时 ， 随温 度 的升 高会加 剧 叔 丁醇 脱水 反应 的进
ｅ ｎ ａ ｙ ｂ ｉｇｅｓ ．Ｔｈ ｒｄ ｃ ｓ ｈ ｒｃｅｉｅ ｙ Ｉ ｅｐｏ ｕ ｔＷａ ｃ ａ ａｔｒ ｄ ｂ Ｒ． ｚ Ｋｅ ｒ ｓ ｙｗｏｄ ： Ｔｅｔ ｕ ｙ ｃｔｔ ；Ｌｉ ｉ ｈｏ ｄ ；Ａｃ ｌｔ ｎ ｒ —ｂ ｔｌ ｅａｅ ａ ｔ ｕ ｃ ｌｒ ｅ ｈｍ ｉ ｙａｉ ｏ
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第 ２ 卷第 ２ ３ 期
２００ ６月 ３年
抚 顺 石
油 学
院 学
报
Ｖｌ ． ３ Ｎｏ ２ ０ ２ １ ．
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｆ ＨＵ ＵＳ Ｎ Ｐ ＴＲＯＬＥＵＭ Ｉ ＴＩ Ｅ ＮＳ ＴＵＴＥ
Ｊ ｎ． ｕ
叔丁醇（ 分析纯 ， 阳新西试剂厂） 乙酸酐（ 沈 ； 分 析纯 ， 阳 试 剂 一 厂 ） 氯 化 锂 （ 析 纯 ， 京 化 工 沈 ； 分 北
厂 ）Ｓｅｔｕ Ｇ ；ｐｃｒｍ Ｘ红 外光谱 仪 （ｅｋｎ—Ｅｍｅ） Ｐ ｒｉ ｌ ｒ。
１ ２ 实验方 法 ．
作者简介 ： 刘春生（ ９ ０ ， ， １７ 一） 男 安徽安庆 ， 实验师 。
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第 ２期
刘春生 等 ． 氯化锂催化 合成 乙酸叔丁酯
５
在 １ ０ｍＬ三 口烧 瓶 中按 酐 醇 摩 尔 比 ２ １的 比 ０ ： 例加入 ２ ０ ｍＬ乙 酸 酐 （ ． １ １ ， ０ｍＬ叔 丁 醇 ０ ２ ２ ｍｏ） １ （ ．０ １， 加 入 适 量 的催 化 剂 氯 化 锂 ， 一 定 ０ １ ６ｍｏ） 再 在
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ＬＩ Ｃｈ ｎ—ｓ ｅ ｇ，Ｚ Ｕ ｕ ｈｎ Ｈ Ｇ ｈ ｏ— ｈ ａ，Ｌ Ｏ ｎ— ｘ ａ ｇ Ｓ ａ ｕ Ｕ Ｇｅ ｉｎ
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０） 的 吸 收 峰 的 位 置 与 标 准 谱 图 １ ７ 等 １２ （Ｃ ）Ｃ ｏ） １２６ 一ｃ （ Ｈ３３— ， ５ （ ｏｏ） １７ ８一 Ｃ— ｏ） ， ３ （ 完 全 吻合 ［ｌ ８。
２ ２ 温 度的 影 响 ．
表 ３可 以看 出在 相 同的 反应 条 件 下 ， 酸酐 与醇 的 乙 摩尔 比在 １ １ ： ： ～２ １时 ， 物 收 率 逐 渐 增 大 ， ２ １ 产 在 ： 时达 到最 高 点 为 ６ ． ％。但 当酐 醇 摩 尔 比继 续 增 ７７ 大时 ， 乙酸叔 丁酯 的收率就 会 降低 ， 这可 能是 因为 醇 的相 对 摩尔 分数 的减 小 ， 使 反应 正 向进 行 的 程 度 致
减小 的缘 故 。 ２ ５ 催 化剂 用量 对酯 收率 的影 响 ．
改 变温度 按 实验 方法 进行 ， 入 １ ４ 加 ． ５ｇ氯化 锂
（ 反应 物 总摩尔 分 数 的 １ ％）反 应 时间 为 ４ｈ 见 表 ２ ， ，
１ 。从 表 １可 见 ， 度 从 ４ 温 ０℃ 上 升 到 １ ２℃ ， 中 ０ 其
产品经红外光谱进行 了表征 。
关 键 词 ： 乙酸叔 丁 酯 ； 氯 化 锂 ； 酰 化 反 应 中 圈分 类 号 ： ６ １２ ６ １ Ｏ ２ ．５ ． 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｎ ｈ ｉ ｆＴｅ ｔ — ｔ ｌ ｅ ａ ｅＣａ ａｙ ｅ ｙ Ｌｉｈ ｕ Ｃｈ ｏ ｉｅ ｙ ｔ ｓｓｏ ｒ ’ Ｂｕ ｙ — Ａｃ ｔ ｔ ｔｌ ｚ ｄ ｂ ｔ ｉｍ ｌｒｄ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：
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２ 结果 与讨 论
２ １ 乙酸 叔丁 酯 的红外 分 析 ．
酯收 率， ％
３ ． ４ ． ５ ． ６ ． ５ ． ４ ． ５０ ９７ ９ ０ ７７ ８７ ３０
实 验所 得 乙酸叔 丁酯 的 Ｉ Ｒ分析 （ ，ｍ ） ｕ ｃ 一 可
知 ： ７ （ Ｃ ）Ｃ一０） １２ ６ － Ｃ ０） １ ３ （ Ｃ １１ １ （ Ｈ３３ ， ５ （ ０ ， ９ 一 ７
在叔 丁 醇与 乙酸 酐 的酰化 反应 中的催化 性 能 。
很大 ， 故其是一种典型的高位阻酯 ， 叔丁醇又极易发 生分子 内脱水 ， 以合成 乙酸叔丁酯的反应要求较 所 高， 产率 较低 ， 副 反 应 多 ， 其 不 能 使用 有 脱 水 能 且 尤 力 的催 化剂 。 虽 然 ， 一些 路 易斯 酸 或 路 易 斯 碱 ［ ］ 卜
摘
要 ： 以氯化锂 为催化 剂 ， 对叔丁醇 与 乙酸 酐之 间 的酰 化反应进 行 了研 究 ， 察 了反应 温度 、 考 反应 时间 、 催
化剂用量 以及酐醇摩 尔比对 乙酸叔 丁酯收率 的影响 。结果表 明 ， 氯化锂 有较好 的催化 活性 ， 当反 应条件 为 ： 反应 温 度为 ６ ０℃ ； 反应 时间为 ４ｈ 酐醇摩 尔比为 ２ １ 催化剂摩 尔分数 为 ｌ ％时 乙酸叔丁酯的分 离收率 可达到 ６ ． ％ ， ； ：； ２ ７ ７ 且 所得产品无 色透 明， 具有很 高的纯度。合成反应条件 温和， 反应 时间较短 ， 操作 简便 ， 处理过 程 简单， 三废产 生。 后 无
２ ３ 反 应 时间 的影 响 ．
改变反应时间按实验方法进行 ， 加入 １４ 氯 ．５ｇ 化锂 （ 应 物 总 摩 尔 分数 的 １ ％） 反 ２ ，反 应 温度 为 ６ ０
℃ ， 果见 表 ２ 由表 ２可见 ， 应最 佳 时 间为 ４ｈ 结 。 反 ，
温度 下水浴 加 热 搅 拌 ， 回流 冷 凝 管 回流 冷 凝 。一 用 定 时 间 后 使 反 应 结 束 ， 质 量 分 数 为 １ ％ 的 用 ０ ＮａＣ 洗 至无 气 泡 产 生 ， 去 水 层 再水 洗 一 次 ， ２Ｏｓ 分 用 无 水硫 酸镁 干燥 后 进 行 常压 蒸 馏 ， 收集 ９ ～１０℃ ７ ０ 的馏 分 ， 算 收率 。 计
ｒ ｃｉｎ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ，ｒ ｃ ｉｎ ｔ ｎ ｈ ｍｏ ｎ ｆ ａ ａｙ ｔ ｎ ｔ ｅ ｙｅｄ ｏ ｒ —ｂ ｔ ｌ ｃ ｔ ｔ ｒ ｖ ｓｉ ａ ｅ ，Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｏ ｅ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｅ ｔ ｉ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｕ ｔ ｔｌ ｓ ｈ ｉｌ ｆ ｅ ｔ ｕ ｙ ｅ ａ ｅｗｅｅ ｉ ｅ ｔ ｔ ａ ｏ ｍｅ ｏ ｃ ｏ ｔ ａ ｎ ｇ ｄ ｅｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔ