乙酰乙酸异丙酯的合成
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.。
乙酸异丙酯合成新工艺及催化剂
乙酸异丙酯合成新工艺及催化剂
联系人
廖世军
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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
拥有专利情况
专利号乙酸异丙酯合成新工艺及催化剂
授权
相关图片
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
LI You-lin, CUI Mi-fen, QIAO Xu, TANG Ji-hai, CHEN Xian (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemistry and Chemical
1前 言
乙酸异丙酯是一种重要的有机中间体，是合成树脂、表面涂料的原料，也可用于织物、塑料、石油 工业、造纸工业中的浸渍剂、润滑剂，有优良的耐碱性及对塑料、醋酸纤维等良好的溶解能力，有“未
收稿日期：2010-03-24；修订日期：2010-07-26。 基金项目：国家高技术研究发展计划(863 计划，2009AA03Z504)；江苏省高校自然科学研究重大项目(09KJA530004)。 作者简介：李有林(1980-)，男，江苏南京人，南京工业大学博士生。 通讯联系人：崔咪芬，E-mail：mfcui@
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为了使丙烯和乙酸直接酯化这一绿色原子经济反应工艺尽快实现工业化放大，有必要对此反应的动 力学进行研究。由于乙酸与丙烯在固体催化剂存在下的加压酯化反应属于气液固三相反应，本研究在高 压反应釜中进行。针对高压釜存在反应液取样不便、取出的试样需速冷或过滤催化剂以终止反应而导致 试样分析滞后等缺陷，本文设计了一种能在实验过程中在保持体系压力恒定的条件下自动测量丙烯消耗 的装置，通过质量流量计计量及数学积分计算获得丙烯的瞬时流量及累积消耗量，从而得到丙烯的消耗 速率及乙酸的消耗速率，由此对反应动力学模型参数进行估值，得到动力学模型。通过对反应前后反应 液质量的增重与通过质量流量计计量得到的累计消耗丙烯的质量值进行对比，证明丙烯消耗量用数学积 分的方法来计算，准确度较高。
claisen重排应用实例
claisen重排应用实例
克莱森重排（Claisen rearrangement）是一种重要的有机化学反应，它可以将一个醇或酚转化为相应的酯。
这个反应在有机合成
中具有广泛的应用，下面给出一个典型的克莱森重排应用实例：
实例：合成乙酰乙酸异丙酯
步骤1：合成乙酰乙酸乙酯
首先，将乙醇和乙酸酐（酸酐是酸的酯化合物）加入反应瓶中，并加入一定量的碱催化剂，如氢氧化钠（NaOH）。
反应瓶通常使用
玻璃瓶，配有反应器和冷凝器。
乙醇 + 乙酸酐→ 乙酸乙酯 + 乙酸
此反应是一个酯化反应，通过酸催化生成酯。
反应进行时，反
应瓶中的温度应保持在适宜的范围内，通常在60-80摄氏度之间。
步骤2：克莱森重排反应
将合成的乙酸乙酯加入反应瓶中，并加入一定量的碱催化剂，
如氢氧化钠（NaOH）。
反应瓶中的温度应保持在适宜的范围内，通
常在100-150摄氏度之间。
乙酸乙酯→ 乙酸异丙酯
此反应是克莱森重排反应，通过碱催化使酯分子内部的酯基迁移，生成相应的酯。
步骤3：提取产物
反应结束后，将反应瓶中的产物进行提取。
通常使用有机溶剂，如乙醚或氯仿，将产物从反应混合物中分离出来。
步骤4：纯化产物
提取得到的产物可能还含有杂质，需要进行纯化。
可以使用色
谱层析等技术将产物纯化。
通过以上步骤，可以成功合成乙酰乙酸异丙酯。
这个反应实例
展示了克莱森重排的应用，通过酯化和重排反应，可以将乙醇和乙
酸酐转化为乙酰乙酸异丙酯。
乙酰乙酸异丙酯
材料安全数据单张
根 据 EEC91/ 155
页 1/5 在 2010.10.27 审 核
1物质的识别号
产品详情 商 品 名 称: Isopropyl acetoacetate
商 品 编 号: A11907, L07பைடு நூலகம்93
生 产 厂 商/供 应 商: Alfa Aesar, A Johnson Matthey Company Johnson Matthey Catalog Company, Inc. 30 Bond Street Ward Hill, MA 01835-8099 Emergency Phone: (978) 521-6300 CHEMTREC: (800) 424-9300 Web Site: 可 获 取 更 多 资 料 的 部 门: 环 境、 健 康 与 安 全 部。 应 付 紧 急 事 件 的 资 料: 上 班 时 间, 健 康、 安 全 和 环 境 部。 下 班 后 拨 打 (800) 424-9300找 Chemtrec。
(在 4 页 继 续)
16 其 它 资 料
雇 主 只 能 将 此 信 息 作 为 他 们 所 获 其 他 信 息 的 补 充, 并 独 立 判 断 此 信 息 的 适 用 性 以 保 证 正 确 使 用 并 保 护 雇 员 的 健 康 和 安 全。 此 信 息 并 不 提 供 担 保, 未 按 材 料 安 全 数 据 表 使 用 产 品, 或 与 其 他 产 品 和 操 作 过 程 同 时 使 用 时 由 用 户 自 己 负 责。
(在 5 页 继 续)
RC
DR
打 印 日 期 2010.10.27
材料安全数据单张
根 据 EEC91/ 155
一种乙酰乙酸异丙酯的制备方法[发明专利]
![一种乙酰乙酸异丙酯的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/79dda51cb5daa58da0116c175f0e7cd185251863.png)
(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 201711336217.X(22)申请日 2017.12.14(71)申请人 山东汇海医药化工有限公司地址 257200 山东省东营市河口区经济技术开发区(72)发明人 于西波 张忠政 李华振 张国辉 侯绪会 张翠翠 (51)Int.Cl.C07C 67/46(2006.01)C07C 67/54(2006.01)C07C 69/72(2006.01)(54)发明名称一种乙酰乙酸异丙酯的制备方法(57)摘要本发明涉及一种乙酰乙酸异丙酯的制备方法，步骤如下：以双乙烯酮和异丙醇为起始原料，在石墨烯为载体的自制催化剂催化作用下，经过酯化反应合成乙酰乙酸异丙酯粗品，然后经过精馏得到成品。
使用石墨烯载体自制催化剂，使反应更完全、易于控制，乙酰乙酸异丙酯粗品中副产物异丙醚的生成量可以控制在1％以下，提高了反应收率和产品质量，乙酰乙酸异丙酯的收率在93％以上，比使用硫酸作为催化剂收率上升10％；乙酰乙酸异丙酯的产品纯度为98％以上，比使用硫酸作为催化剂纯度上升15％。
提高了原料的利用率，废料量得以减少，减少了环保投入，减少了生产成本。
权利要求书1页 说明书2页CN 107986966 A 2018.05.04C N 107986966A1.一种乙酰乙酸异丙酯的制备方法，其特征在于，步骤如下：以双乙烯酮和异丙醇为起始原料，在石墨烯为载体的自制催化剂催化作用下，经过酯化反应合成乙酰乙酸异丙酯粗品，然后经过精馏得到成品。
2.如权利要求1所述的乙酰乙酸异丙酯的制备方法，其特征在于，所述酯化反应的具体步骤为：向反应釜中加入异丙醇以及自制催化剂，开启搅拌，向反应釜内滴加双乙烯酮，保持反应过程温度为40-80℃，双乙烯酮滴加完毕后保温0.5h，得到乙酰乙酸异丙酯粗品。
3.如权利要求1或2述的乙酰乙酸异丙酯的制备方法，其特征在于，所述的乙酰乙酸异丙酯粗品中副产物异丙醚的生成量控制在0.3-1％。
一种乙酸异丙酯的制备方法[发明专利]
![一种乙酸异丙酯的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3667a9fca0c7aa00b52acfc789eb172ded63991d.png)
(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 201810500561.6(22)申请日 2018.05.23(71)申请人 惠州宇新化工有限责任公司地址 516081 广东省惠州市大亚湾霞涌石化大道中电厂路2号(72)发明人 秦子轩 湛明 石象鹏 夏志强 胡先念 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202代理人 邓聪权(51)Int.Cl.C07C 69/14(2006.01)C07C 67/04(2006.01)C07C 67/54(2006.01)(54)发明名称一种乙酸异丙酯的制备方法(57)摘要本发明公开了一种乙酸异丙酯的制备方法，包括丙烯与乙酸在固定床反应器内完成催化合成反应；反应后的混合物经预热后送入脱轻塔，乙酸异丙酯、水、丙烯从塔顶采出，经过冷凝后，将乙酸异丙酯全回流至脱轻塔内，冷凝水外排，丙烯以不凝气形式排放，乙酸和乙酸异丙酯的混合物由塔釜采出并通过与反应后的混合物换热后送入产品分离塔；乙酸和乙酸异丙酯在产品分离塔内分离，塔顶物料冷凝后一部分回流至分离塔内，一部分作为乙酸异丙酯产品采出，乙酸由塔釜侧线采出并返回至固定床反应器循环利用，C9烯烃及C12烯烃作为重组分由塔釜脱除。
本发明的乙酸异丙酯制备方法具有反应条件温和、产物分离流程简单且能耗低的优点。
权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 108863793 A 2018.11.23C N 108863793A1.一种乙酸异丙酯的制备方法，其特征在于，包括：(1)丙烯与乙酸在固定床反应器内完成催化合成反应，反应后混合物主要包括主产物乙酸异丙酯，副产物异丙醇、异丙醚、水、C6烯烃、C9烯烃及C12烯烃及未反应的丙烯；(2)反应后的混合物经预热后送入脱轻塔，乙酸异丙酯、水、丙烯从塔顶采出，经过冷凝后，将乙酸异丙酯全回流至脱轻塔内，冷凝水外排，丙烯以不凝气形式排放，乙酸和乙酸异丙酯的混合物由塔釜采出并通过与反应后的混合物换热后送入产品分离塔；(3)乙酸和乙酸异丙酯在产品分离塔内分离，塔顶物料冷凝后一部分回流至分离塔内，一部分作为乙酸异丙酯产品采出，乙酸由塔釜侧线采出并返回至固定床反应器循环利用，C9烯烃及C12烯烃作为重组分由塔釜脱除。