乙酸异丙酯合成新工艺及催化剂
乙酸异丙酯的合成
乙酸异丙酯的合成补朝阳【摘要】以乙酸和异丙醇为原料,硫酸氢钠为催化剂,合成了乙酸异丙酯;考察了反应时间、酸醇比、催化剂用量、带水剂用量对酯化率的影响,确定了最佳酯化反应条件:反应时间60 min,酸醇的物质的量的比1∶0.8,催化剂用量0.8 g,带水剂用量8 mL.在最佳反应条件下,酯化率最高可达84.3％.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2014(025)006【总页数】3页(P601-603)【关键词】硫酸氢钠;乙酸;乙酸异丙酯;合成【作者】补朝阳【作者单位】新乡学院化学化工学院,河南新乡453000【正文语种】中文【中图分类】TG162.83乙酸异丙酯[1]广泛用作溶剂、脱水剂及药物提取剂，具有水果香味，是一种重要的化工原料，可作塑料、纤维衍生物、油类用脂肪等的溶剂，是合成树脂、表面涂料的重要原料. 目前工业上普遍采用以乙酸和异丙醇为原料，浓硫酸[2]为催化剂直接催化合成乙酸异丙酯，该方法存在副反应多、设备腐蚀严重、环境污染严重以及产物分离复杂等问题. 近年来已有采用其他催化剂来催化合成乙酸异丙酯的报道，例如使用磷铝硅固体酸[3-4]、酸性离子交换树脂[5]、相转移催化剂[6]、硫酸氢钠[7]等，与硫酸相比固体酸具有高催化活性、产品易分离、可再生重复使用等优点，但它的催化活性与载体有密切关系，因此催化剂的制作工序繁重. 酸性离子交换树脂催化剂虽然具有催化活性高、产品纯度高等优点，但离子交换树脂内含有一定量的水份，不便于运输及贮存. 相转移催化剂是高效，低成本和实用的催化剂，但该类催化剂与酯类分离困难，甚至会导致产物被催化剂污染，影响产物纯度. 本文作者以硫酸氢钠[8]作为催化剂催化合成乙酸异丙酯. 硫酸氢钠是高效、经济、环保的酯化反应催化剂，来源广泛，性质稳定，价格低廉，难溶于反应体系，易于分离，操作方便，反应时间短，对设备无腐蚀，对环境污染小.1.1 仪器与试剂酚酞、氢氧化钠、硫酸氢钠、环己烷、异丙醇、冰乙酸等均为市售分析纯试剂，阿贝折射仪(上海明兹精密仪器厂).1.2 实验方法1.2.1 酯化反应常压下，在100 mL的单口烧瓶中加入5.7 mL(0.1 mol)乙酸和实验量的异丙醇，一定量的硫酸氢钠为催化剂, 环己烷为带水剂，并加入几粒沸石，装上分水器和冷凝回流管，加热回流. 反应结束后，冷却，将冷却后的反应液转入分液漏斗中，滴加饱和Na2CO3溶液至无气泡产生为止，再用少量饱和NaCl水溶液洗涤一次. 分离酯层，无水MgSO4干燥，蒸馏，收集85～91 ℃的馏分，得纯产品，测其折光率为1.377 3，与文献数据一致.1.2.2 酯化率的计算反应前取混合反应液0.5 mL稀释至10 mL，加入酚酞试剂，用自制的0.5 mol/L NaOH溶液滴定至溶液刚好出现粉红色，记录NaOH体积用量为V1；反应结束冷却后，取混合反应液0.5 mL稀释至10 mL，加入酚酞试剂，用自制的0.5mol/L NaOH溶液滴定至溶液刚好出现粉红色，记录NaOH体积用量为V2.2.1 反应时间对酯化率的影响以0.1 mol乙酸为基准，酸醇的物质的量之比为1∶0.6，催化剂硫酸氢钠用量为1.2 g，10 mL环己烷作为带水剂进行合成反应，改变反应时间，实验结果见表1. 由表1可知，当反应时间为60 min时酯化率达到最高值，之后没有明显增加，其原因是酯化反应是一可逆反应，部分酯可能发生了水解，故最佳反应时间应控制在60 min.2.2 酸醇比对酯化率的影响以0.1 mol乙酸为基准，反应时间为60 min，催化剂硫酸氢钠用量为1.2 g，10 mL环己烷作为带水剂，改变酸醇的物质的量之比进行合成反应，实验结果见表2. 由表2可知，随着醇用量的增加酯化率有所提高，在酸醇比为1∶0.8时酯化率达到最高值，之后有所下降. 原因可能是副反应的发生，酸的相对浓度下降，酯化率降低. 故酸醇比为1∶0.8时为最佳.2.3 催化剂用量对酯化率的影响以0.1 mol乙酸为基准，反应时间为60 min，酸醇比1∶0.6，10 mL环己烷作为带水剂，改变催化剂硫酸氢钠的用量进行合成反应，实验结果见表3. 由表3可知，随着催化剂用量的增加，酯化率逐步提高，当催化剂用量为0.8 g时酯化率达到最高. 随着催化剂用量的继续增大，酯化率有所下降，主要原因是过量的催化剂导致副反应发生，造成酯化率下降. 因此，催化剂用量选择0.8 g为宜.2.4 带水剂用量对酯化率的影响以0.1 mol乙酸为基准，反应时间为60 min，酸醇比为1∶0.8，催化剂硫酸氢钠用量为0.8 g，改变带水剂用量进行合成反应，实验结果见表4.由表4可知，随着带水剂用量的增加，酯化率有所提高，在带水剂用量为8 mL时酯化率达到最高值84.3%，之后有所降低. 主要原因是随着带水剂用量的增加，反应液乙酸和异丙醇的相对浓度下降，酯化反应速率降低，酯化率减小. 故带水剂用量以8 mL为宜.以冰乙酸和异丙醇为原料，硫酸氢钠为催化剂，合成乙酸异丙酯的最佳反应条件为(以0.1 mol乙酸为基准)：反应时间60 min，酸醇比1∶0.8，催化剂用量0.8 g，带水剂用量8 mL. 在此条件下，酯化率最高可达84.3%.【相关文献】[1]李有林，崔咪芬，乔旭, 等. 丙烯和乙酸一步加成酯化生成乙酸异丙酯反应动力学研究[J]. 高校化学工程学报， 2011, 25(3): 430-431.[2]许前会, 张秋荣. 连续反应精馏合成乙酸异丙酯[J]. 辽宁化工, 2003, 32(12): 510-512.[3]连丕勇, 高文艺, 纵瑞东. 用磷铝硅固体酸催化剂合成乙酸异丙酯[J]. 石油化工高等学校学报, 1999, 12 (4): 65-68.[4]吴良彪. 固体超强酸催化合成乙酸正丁酯的研究[J]. 广东化工， 2010， 37(4)： 110-111[5]黄科林, 樊晓丹, 黄焕生, 等. 乙酸异丙酯合成中固体酸催化作用的研究[J]. 广西化工, 2002, 31(2): 4-6.[6]苏丽红, 王璇. 相转移催化合成乙酸异丙酯[J]. 化学工程师, 2002, 92(5): 8-9.[7]徐常龙, 柳闽生, 蔡水莲, 等. 硫酸氢钠催化合成乙酸异丙酯[J]. 化工中间体， 2005， 11(8): 22-24.[8]蔡述兰. 硫酸氢钠在催化有机合成反应中的研究进展[J]. 化工时刊， 2010, 24(2): 47-48.。
尼莫地平的合成路线综述
尼莫地平的合成尼莫地平是德国拜耳公司开发的二氢吡啶类钙拮抗剂，该药物对于治疗各种原因引起的蛛网膜下隙出血后的脑血管痉挛和改善脑血管恢复期的血液循环有着很好效果。
因此，在过去的近三十里，关于该药物合成路线的优化提高一直没有停止过。
到目前为止，尼莫地平的合成路线主要有以下几种:1.拜耳公司的原始合成路线[1]：1985年，拜耳采用了如下的路线合成了尼莫地平：A. 首先，以异丙醇做溶剂，乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(1)与间硝基苯甲醛(2)在冰醋酸/哌啶的催化下缩合生成2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(3)。
B. 然后2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(3)与3-氨基-2-丁烯酸异丙酯(4)在异丙醇中进行环化反应得到尼莫地平化合物。
2.山东新华制药厂的工艺优化[2]：在上世纪八十年开始，山东新华制药厂对尼莫地平的合成路线进行了不断的优化。
1988年，他们在化合物A 和化合物B的环化反应中，不使用溶剂(两种化合物直接在熔融状态下)或使用环己烷做溶剂，是反应从体系中迅速分离，反应时间短，尼莫地平的收率最高达88.56%；缺点是反应温度高，而环己烷对于两种化合物的溶解性很差，几乎也是在熔融状态下反应。
1992年，他们在该步反应中采用乙醇/环己烷为混合溶剂(V乙醇/V环己烷= 1/4)，产率达到89.21%，而杂质含量小于0.2%。
2011年他们对化合物B的合成工艺也进行了优化，反应后先用CaCl2干燥除水，然后蒸馏，其收率达到81.5%，纯度达98.8%。
环化反应中采用异丙醇/环己烷作为反应溶剂，尼莫地平收率为78.8%，杂质含量0.74%。
3.1994年，Burgurs保护了一条新的合成路线[3]：第一步(a), 乙酰乙酸异丙酯(6)与3-硝基苯甲醛(2)在异丙醇中，以冰醋酸/哌啶为催化剂进行缩合反应，生成2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(7); 第二步(b), 乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(1)与醋酸铵在绝对乙醇中回流生成3-氨基-2-丁烯酸2-甲氧基乙基酯(8); 第三步(c), 2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸2-甲氧基乙基酯(7)和3-氨基-2-丁烯酸2-甲氧基乙基酯(8)与铝粉先微波下活化15分钟，或100摄氏度下活化2小时，然后将化合物悬浮与了二氯甲烷中，后将二氯甲烷旋干，100摄氏度下再反应30分钟。
乙酸异丙酯用途介绍
乙酸异丙酯 Isopropyl Acetate （IPAC ）
主要应用领域： 主要应用领域：
1.用作涂料溶剂 用作涂料溶剂 2.用作乙酸回收脱水剂 用作乙酸回收脱水剂 3.用于医药、农药工业 用于医药、 用于医药 4.用于高档油墨 用于高档油墨 5.用于人造皮革、塑料、软片、粘接剂 用于人造皮革、 用于人造皮革 塑料、软片、 等制造过程。 等制造过程。
乙酸异丙酯 Isopropyl Acetate （IPAC ）
领域 3：用于医药、农药工业 ：用于医药、
乙酸异丙酯因溶解能力及挥发速度合 乙酸异丙酯因溶解能力及挥发速度合 适，在多种药品及农药的生产上有一定的 应用。 应用。 例如：乙酰丙酮行业、甲维盐行业 例如：乙酰丙酮行业、
乙酰丙酮（ ， －戊二酮） 乙酰丙酮（2，4－戊二酮）
乙酸异丙酯 Isopropyl Acetate （IPAC ） 产 品 用 途 介 绍
乙酸异丙酯 Isopropyl Acetate （IPAC ）
产品简介： 产品简介： 乙酸异丙酯是无色且具有愉快水 乙酸异丙酯是无色且具有愉快水 果香气的液体。微溶于水，可以与醇、 果香气的液体。微溶于水，可以与醇、 醚等多数溶剂混溶， 酮、醚等多数溶剂混溶，有“万能溶 之称， 剂”之称，对多数合成树脂及天然树 脂有优良的溶解能力。 脂有优良的溶解能力。
乙酸异丙酯 Isopropyl Acetate （IPAC ） 产品物理性质： 产品物理性质：
项 目 外观 分子结构式 相对分子式 沸点(常压)℃ 熔点℃ 折射率(20℉) 数 据 无色液体，有水果香 味 CH3COOCH(CH3)2 102.1 89 -74.3 1.3773 闪点℃ 运动粘度(20℃)mm2 (20 )mm 蒸发热KJ/Kg 燃点℃ 比热容KJ/(Kg.K) 爆炸下限 %(v/v) 爆炸上限 %(v/v) 项 目 数 据 4.4（闭口） 16（开口） 0.6527 33.1 460 2.2 8.0 1.8
齐鲁晟华制药有限公司甲维盐合成项目简本
齐鲁晟华制药有限公司甲维盐合成项目简本第一节项目概况1、项目名称齐鲁晟华制药有限公司甲维盐合成项目。
2、建设单位齐鲁晟华制药有限公司。
3、建设性质改扩建。
4、建设规模该项目拟投资5656万元，主要产品为甲胺基阿维菌素苯甲酸盐即甲维盐，产品规模为甲维盐100t/a。
5、建设地点齐鲁晟华制药有限公司甲维盐合成项目位于山东省德州市临邑县花园大街以北、犁城大道以南，现有厂区西北区域，该项目总占地面积2660m2，所在地为工业用地，符合临邑县土地规划要求。
6、项目建设的依据及产业政策的符合性分析（1）产品介绍【中文名】：甲胺基阿维菌素苯甲酸盐【英文名】：Methylamino abamectin benzoate【化学名称】：4“- 表- 4”- 脱氧-甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。
【分子式】：Bla：C49H75NO13.C7H6O2Blb：C48H73NO13.C7H6O2【分子量】：Bla：1008.26 Blb：994.23【CAS登记号】：137512-74-4【性状】：原药为白色或淡黄色结晶粉末，熔点是141～146℃，溶于丙酮和甲醇，微溶于水，不溶于己烷，在通常储存情况下稳定，pH=5.0～7.0。
【产品说明】：甲维盐是1984年美国默克公司研制开发的一种高效、广谱、无公害生物杀虫剂。
它是农用抗生素阿维菌素B1结构修饰产物，与母体阿维菌素相比对鳞翅目害虫幼虫的杀虫活性有明显的提高，毒性却大大降低。
其主要是胃毒作用，并兼有一定的触杀作用，不具有杀卵作用。
作用机理是增强神经传导物质如谷氨酸盐和氨基丁酸的作用，从而使大量的氯离子进入神经细胞，使细胞功能丧失，干扰神经传导。
幼虫在接触药剂后很快停止进食，发生不可逆转的麻痹。
药剂可以渗透到目标作物的表皮，形成一个有效的储存层，有长期的药效。
本产品对鳞翅目的幼虫活性极高，如甜菜蛾、菜青虫、大豆夜蛾、烟草夜蛾、甘蔗夜蛾、银纹夜蛾、黏虫、苹果小卷蛾等，尤其是对棉铃虫和小菜蛾有特效。
月桂酸异丙酯合成方式
月桂酸异丙酯合成方式
月桂酸异丙酯合成可以通过以下步骤进行：
1. 准备原料：月桂酸和异丙醇。
2. 反应装置：准备一个适当的反应容器，如圆底烧瓶或反应釜。
3. 添加原料：将适量的月桂酸和异丙醇按照摩尔比例加入反应容器中。
4. 加热反应：将反应容器置于加热设备中，加热至适当的温度，通常在反应过程中需要加入一定的催化剂，如硫酸。
5. 反应时间：根据反应条件，保持适当的反应时间，一般需要数小时到数十小时。
6. 分离产品：反应结束后，将反应混合物进行分离，通常采用蒸馏或萃取的方法，将月桂酸异丙酯从反应混合物中分离出来。
7. 精炼产品：对得到的月桂酸异丙酯进行精炼处理，如蒸馏、结晶等，以获得纯度较高的产物。
需要注意的是，在进行月桂酸异丙酯合成的过程中，应注意操作安全，避免接触到有害物质和高温。
同时，反应条件和催化剂的选择也需要根据具体要求和实验条件进行调整。
醋酸异丙酯doc
醋酸异丙酯产品调查报告一、产品简单用途醋酸异丙酯，又名醋酸异丙酯，英文名Isopropyl acetate。
分子量为102.1，沸点88.2°C，冰点-73.4°C，是一种应用广泛的羧酸酯类化合物，为无色透明液体、有水果香味、易燃易爆、易挥发。
由于它既可以与水混溶，又可以与醇、酮、醚类等多数有机溶剂混溶，所以有“万能溶剂”之称。
其主要用途归纳如下：1.用作涂料溶剂:醋酸异丙酯挥发速度介于醋酸乙酯与醋酸丁酯之间，气味芳香，溶解力强，是乙基纤维素、硝基纤维素、苯乙烯、丙乙烯酸树脂等多种合成树脂的有效溶剂。
涂料、油漆行业过去大量使用苯类和酮类溶剂，近几年国家先后出台了许多标准和规定，对室内装饰装修材料、溶剂型木器涂料中有害物质加以限制，大多数油漆和涂料中要限制使用甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮等有毒有害溶剂，醋酸异丙酯以其低毒性、溶解性强、易挥发、残留物少等优异性能，成为油漆和涂料行业应用最广的有机溶剂。
2.用作醋酸回收脱水剂：醋酸异丙酯能与水形成共沸物，与多种溶剂脱水的选择性系数相比较，醋酸异丙酯有较大的优势，在PTA、醋酸纤维、维尼纶等行业有广泛的应用。
在维尼纶的生产过程中产生大量的稀醋酸，则需要将其提纯制备高浓度的醋酸。
目前最经济的方法通常是采用溶剂萃取和直接使用其溶剂的共沸精馏溶剂进行回收操作。
在醋酸回收过程中使用的溶剂有乙酸乙酯、醋酸异丙酯、乙酸丁酯等，从性能上看各有优缺点。
乙酸乙酯在水中的溶解度较大，热量消耗大。
乙酸丁酯的沸点高于醋酸，损耗偏大。
所以，目前国内大部分维尼纶厂家都使用醋酸异丙酯作为共沸溶剂，具有相对挥发度高、公费脱水能力大、共沸物中醋酸含量低、化学稳定性号等优点。
3.用于医药、农药工业：醋酸异丙酯因溶解能力及挥发速度合适，在多种药品及农药的生产上有一定的应用。
如：乙酰丙酮行业、甲维盐行业。
乙酰丙酮广泛应用于医药、饲料添加剂、催化剂、合成材料助剂、表面活性剂等生产，醋酸异丙酯在这其中起中间体的作用；甲维盐是一种半合成抗生素杀虫剂，它具有超高效、低毒、无残留、无公害等生物农药的特点，是一种的难得的绿色农药，醋酸异丙酯在其生产过程中不可缺少的溶剂，生产一公斤甲维盐产品大概需要消耗10公斤的醋酸异丙酯。
药物合成中试放大中的注意事项
药物合成中试放大中的注意事项1.1简介在工艺放大过程中遇到的很多“意外”，都是可以预测的，如果小试时能多注意一些细节，做一些简单的实验，收集一些数据，对以后的工艺放大会有很大帮助。
试验采用的玻璃烧瓶，一般不会有腐蚀问题（玻璃不耐氢氟酸和可能分解产生氟的化合物、热的浓碱）。
但生产中物料和材质的相容性是必须考虑的，这也是GMP对设备选型的要求。
如果小试时能考虑做一下材质的腐蚀试验（在反应体系中加入不锈钢或其它材质试片）就会节省以后设备选型时的时间。
简单测量一下滤饼的堆密度，有利于今后生产中对于产品滤饼体积的估算和设备选型，过滤的速度和过滤面积、滤饼的厚度都有一定关系。
1.2 典型的放大问题工艺放大中最常见的问题是反应选择性改变，这会影响到产品的产率和纯度，这主要是小试的混合效果和生产不一致。
如果在小试已经评估过转速的影响，在出现问题时，就会快速找到原因，中试车间的反应釜都配有变频调速，可以进行适当的调整以确定合适的转速。
在放大中出现新的晶型也是常见的。
放大中，产品的分离也会出现问题，生产中对于滤饼的洗涤效果达不到小试的水平，杂质不能完全洗去。
带搅拌的过滤洗涤干燥三合一设备，在某些工艺条件下可以代替离心机，使用三合一设备可以过滤后直接加入溶剂洗涤和打浆，洗涤效果要比离心机好。
产生放大问题的另一原因是生产操作时间的影响，小试有必要进行时间延长对产品影响的实验。
在实际生产中，由于蒸馏时间的延长，导致产物分解，发生副反应的情况出现多次。
放大问题产生的原因，对于反应机理不理解，结晶和混合是最常见的三种原因。
在下文中我们可以看到虽然有很多问题是和混合和传热有关，但根本在于对于化学的理解，除了主反应，还会有什么副反应发生？什么条件下会促进副反应的发生？放大中什么会改变？这些改变对反应选择性会有什么影响？在生产实际中，目前反应釜的传热条件基本无法改变（可以通过控制加热、冷却介质和釜内体系的温差，加热/冷却的速度来减少局部过冷/热），混合可以通过转速和桨型的选择加以改善。
乙酸和丙烯一步合成乙酸异丙酯工艺
乙酸和丙烯一步合成乙酸异丙酯工艺李有林;崔咪芬;乔旭;汤吉海【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(032)003【摘要】在Ti材高压釜中进行了催化剂的筛选和工艺条件的优化.考察催化荆种类及用量、反应温度、压力、时间等因素对反应的影响.通过催化剂的筛选,发现自制固体催化剂的活性高于采用对甲苯磺酸、β型分子筛作为催化剂的活性.采用自制固体催化剂,适宜的反应工艺条件为:反应温度130℃,催化剂用量为乙酸质量的7.5%,压力1.5 MPa,反应时间6 h.在此条件下,乙酸转化率可达到85.43%,乙酸异丙酯对丙烯的选择性为98.52%.【总页数】5页(P30-34)【作者】李有林;崔咪芬;乔旭;汤吉海【作者单位】南京工业大学,化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏,南京,210009;南京工业大学,化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏,南京,210009;南京工业大学,化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏,南京,210009;南京工业大学,化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,江苏,南京,210009【正文语种】中文【中图分类】TQ03【相关文献】1.丙烯和乙酸一步加成酯化生成乙酸异丙酯反应动力学研究 [J], 李有林;乔旭;汤吉海;陈献2.SO42-/ZrO2/SBA-15催化丙烯和乙酸合成乙酸异丙酯的研究 [J], 王富丽;王学丽;任涛;徐东;连丕勇3.SO42-/ZrO2/MCM-41催化丙烯和乙酸合成乙酸异丙酯的研究 [J], 王富丽;王学丽;任涛;连丕勇4.由乙酸和丙烯合成乙酸异丙酯的研究进展 [J], 王富丽;任涛;侯鑫;连丕勇5.固定床固体酸催化乙酸/丙烯酯化合成乙酸异丙酯 [J], 廖世军;梅慈云;杨勇;朱继芳;陈焕钦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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乙酸异丙酯合成新工艺及催化剂
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成果简介
乙酸异丙酯是一类重要的有机溶剂和精细化工中间体，本成果采用新的原料路线和反应路线合成了乙酸异丙酯，具有技术先进、环境友好、经济效益特别显著等重要优点。该成果通过广东省科技厅组织的成果鉴定，获高等学校科技进步二等奖。
应用领域
精细化工
应用效果
本成果已在中国石化某分公司应用，产生的经济效益十分显著。
技术指标
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专利号乙酸异丙酯合成新工艺及催化剂
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