柠檬酸三丁酯的性质与制备工艺(DOC)
化工工艺设计-500吨乙酰柠檬酸三丁酯
1
北京化工大学 化学工程学院
设计说明书
题目：年产500吨乙酰柠檬酸三丁酯工艺设计
学生：
班级：
学号：
指导教师：
2016年元月 2
目 录
第一章 工艺设计基础
1.1 设计任务
1.2 原辅材料性质及技术规格
1.3 产品的性质及技术规格
1.4 危险性物料的主要物性
1.5 原辅材料的消耗定额
第二章 工艺说明
2.1 生产方法、工艺技术路线及工艺特点
2.1.1 生产方法
2.1.2 工艺技术路线的确定
2.2 生产流程简述
第三章 工艺计算与主要设备选型
3.1 物料衡算
3.1.1 计算的基准数据
3.1.2 计算基准
3.1.3 各单元物料衡算
3.2 热量衡算
3.2.1 计算的基准数据
3.2.2 物料衡算
3.3 酯化过程相关设备的计算及选型
4.附图：带控制点的工艺流程图（PID） 3
第一章 工艺设计基础
1.1 设计任务
设计项目：年产500吨乙酰柠檬酸三丁酯生产工艺设计
产品规格：纯度为98.5%的乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）
生产能力：年产500吨ATBC；
考虑到设备检修，年开工时间300天；
采用五班三倒制，每班工作8h。
产品主要用途（合成乙酰柠檬三丁酯的意义）：作为一种优良的无毒增塑剂，用于食品包装、儿童玩具、医疗用品及其它生活用品。此外，还可用作医药制品助剂，金属涂层，卫生用品中的除臭剂、香料和食品添加剂，色谱分析固定相等，应用前景十分广泛。
拟采用的聚合工艺：
拟采用柠檬酸与正丁醇酯化反应生成柠檬酸三丁酯（TBC），酯化反应物经脱醇后再与醋酸酐进行乙酰化反应，然后，乙酰化反应物经过脱酸处理得到粗ATBC溶液，最后，再经过中和、水洗、干燥和脱色等后处理步骤得到满足要求的ATBC产品。流程图如下：
酯化釜脱醇塔乙酰化釜脱酸塔脱色机干燥系统中和釜水洗釜正丁醇、水恒沸物醋酸ATBC碳酸钠溶液活性炭产品ATBCTBC废水工艺水柠檬酸、正丁醇、硫酸一级冷凝器二级冷凝器酯化回流罐（水相）（醇相）水+醇98%正丁醇冷凝器98%醋酸酐 4
膨润土负载磷钨酸催化合成柠檬酸三丁酯方法及性能研究
●
李丹娜：膨润土负载磷钨酸催化合成柠檬酸三丁酯方法及性能研究
膨润土负载磷钨酸催化合成柠檬酸三丁酯方法及性能研究
李丹娜
（河南化工职业学院，河南郑州４５００４２）
摘 要：研究了用自制的固载杂多酸催化柠檬酸与正丁醇反应合成柠檬酸三丁酯。探讨了催化剂
负载量、反应时间、酸醇比、催化剂的使用次数等因素对反应结果的影响。得到的最佳反应条件为：酸醇
摩尔比为１：５，催化剂加入量为柠檬酸质量的３％，反应时间为３ｈ，反应温度ｌｌ７℃～１２３￣Ｃ，其酯化率可
达到９４．７％，催化剂可重复使用。
关键词：增塑剂；柠檬酸三丁酯；酯化；膨润土；杂多酸
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—０３４２．２０１０．０４．０１４
中图分类号：ＴＱ４１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—０３４２（２０１０）０４—００４７—０３
柠檬酸三丁酯（ＴＢＣ），是一种良好的增塑剂，
可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和各种纤维树脂
的增塑，具有相溶性好，增塑效率高，无毒，挥发性
小，耐寒性、耐光性、耐水性优良等优点；亦可用于
食品包装材料和医疗卫生制品，并在树脂中不滋
长霉菌，有抗霉性，另外还可用于蛋白质类溶液的
消泡剂。以往合成采用浓硫酸作催化剂，但存在
诸多缺点…，为此人们在探索新的催化剂。杂多
酸化合物是一类含有氧桥的多核高分子化合物，
它的特点是催化活性高，选择性好，再生速度快，
但杂多酸与产物不容易分离。蒙脱土是近年来新
出现的催化材料，它具有二维通道和大孔分子筛
的性质，被称为“层柱状分子筛”，具有很高的催
化活性，且热稳定性与化学稳定性良好，作为一种
新型的固体酸催化剂，其孔结构和表面酸性受到
人们的关注。Ｌ２ 在国内，将杂多酸吸附在以蒙脱
土为主要成分的膨润土上制备成固体酸催化剂的
报道较少。本试验将磷钨酸（ＰＷ１２）负载于经处理
过的膨润土上，制备成固体酸催化剂，解决了催化
剂易流失的问题，为工业生产开拓了广阔的前景。
介孔分子筛SiW12／SBA-15催化合成柠檬酸三丁酯
科研开发 化工科技，２００８，１６（６）：２３～２５ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
介孔分子筛ＳｉＷ１２／ＳＢＡ．１ ５催化合成柠檬酸三丁酯＊
武宝萍 ，何仲双。，张秋荣 ，赵跃强
（１．淮海丁学院化丁系，江苏连云港２２２００５；２．麻黄山乡政府，宁夏盐池７５００２１）
摘要：：将硅钨酸负载在纯硅介孔分子筛ＳＢＡ一１５的表面上，ＸＲＤ结果表明负载型催化剂ＳｉＷ ／
ＳＢＡ一１５具有纯硅ＳＢＡ－１５的介孔结构。将该催化剂用于合成柠檬酸三丁酯的酯化反应。采用正交实验 考察了反应温度、催化剂用量、酸醇摩尔比对柠檬酸转化率的影响。得出最佳反应条件为：反应温度１２０
℃、催化荆用量为总物料质量的１．５ 、酸醇摩尔比ｌ：４。在此条件下反应４ ｈ，柠檬酸转化率可达到
９１．５％，产物的纯度为９９．３ 。
关键词：介孔分子筛；柠檬酸．正交实验；硅钨酸 ・ 中闰分类号：ＴＱ ０１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０５１ｌ（２００８）０６—００２３—０３
柠檬酸三丁酯（ＴＢＣ）是一种性能优良且用
途广泛的无毒增塑剂，已被美国食品与药物管理
局（ＦＤＡ）批准用于食品包装、医疗器具ＪＬ童玩
具等塑料制品领域，用来代替具有致癌作用的邻
苯二甲酸酯类增塑剂［Ｉ］。以往合成柠檬酸三丁酯
采用浓硫酸作催化剂，酯化过程中醇易失水成醚，
并产生焦质，使酯化产物颜色深，影响产品的质
量，废酸污染环境，严重腐蚀设备，增加生产成本，
因此探索新的酯化催化剂成为研究的热点［２ ］。
以非离子型高嵌段聚合物为模板剂合成的
ＳＢＡ一１５是一种新型的介孔材料，具有大孔径和厚
孔壁，表现出更好的稳定性，但其催化活性较
低［６］。目前对ＳＢＡ－１５催化活性提高主要集中在
３个方面［ ：（１）金属改性；（２）酸改性；（３）氧化物
改性。采用后合成法（先将ＳＢＡ－１５合成以后，然
后在ＳＢＡ一１５表面上负载硅钨酸），对纯硅介孔分
乙酰柠檬酸三丁酯分解温度、沸点
乙酰柠檬酸三丁酯是一种常用的食品添加剂，具有防腐和增香的作用。然而，它的分解温度和沸点等物理性质对其在工业生产和食品加工中的应用起着至关重要的作用。本文将对乙酰柠檬酸三丁酯的分解温度和沸点进行详细讨论。
一、乙酰柠檬酸三丁酯的概述
乙酰柠檬酸三丁酯，化学式为C14H22O7，是一种无色或微黄色的油状液体，具有柠檬酸酯香气。它主要用作食品添加剂，具有防腐和增香的作用，被广泛应用于食品加工和工业生产中。
二、乙酰柠檬酸三丁酯的分解温度
乙酰柠檬酸三丁酯的分解温度是指在一定条件下，其分子结构发生变化从而导致其性质和结构发生改变的温度。分解温度是反映物质稳定性和热稳定性的重要指标。
乙酰柠檬酸三丁酯的分解温度通常在180~200°C左右。当温度超过其分解温度时，乙酰柠檬酸三丁酯会发生分解反应，产生不同的分解产物，从而影响其使用效果和品质稳定性。在工业生产和食品加工过程中，需要控制加热温度，以避免乙酰柠檬酸三丁酯发生分解反应，从而保证产品的质量和安全性。
三、乙酰柠檬酸三丁酯的沸点
乙酰柠檬酸三丁酯的沸点是指在大气压下，其液态物质在加热的作用下达到沸腾状态所需要的温度。沸点是物质的一种特性，是反映物质挥发性和热稳定性的重要指标。
乙酰柠檬酸三丁酯的沸点约为295°C。在工业生产和食品加工中，需要根据其沸点特性来控制加热温度和操作条件，从而保证其在生产过程中的有效使用和安全操作。
四、乙酰柠檬酸三丁酯的应用
乙酰柠檬酸三丁酯作为一种重要的食品添加剂，在食品加工领域具有广泛的应用。它可以用作食品的防腐剂和增香剂，不仅可以延长食品的货架期，还可以提高食品的口感和风味。
乙酰柠檬酸三丁酯还可以用于饮料、果酱、果冻、罐头、糖果、饼干等食品的加工中，起到保鲜和增香的作用。在医药、化妆品和工业生产中，也有一定的应用价值。
五、总结
乙酰柠檬酸三丁酯作为食品添加剂，在食品加工和工业生产中具有重要的应用价值，其分解温度和沸点等物理性质对其在生产过程中的稳定性和安全性起着至关重要的作用。我们应该充分了解和掌握乙酰柠檬酸三丁酯的性质特点，合理控制其加热温度和操作条件，从而保证其在生产过程中的有效应用和安全操作。六、乙酰柠檬酸三丁酯的热稳定性影响因素 除了分解温度和沸点外，乙酰柠檬酸三丁酯的热稳定性还受到其他因素的影响，如加热时间、氧化性环境、PH值、金属离子等。在工业生产和食品加工中，我们需要考虑这些因素对乙酰柠檬酸三丁酯热稳定性的影响，从而设计合理的生产工艺和操作条件。
催化合成柠檬酸三丁酯的新方法
有机化工与催化
收稿日期
:20032
112
26 修订日期
:20042
022
24
作者简介
:郑 玉(
1972-)
,女
,安徽省六安县人
,青岛科技大学在读硕士研究生
,研究方向为化学工程和化工系统过程模拟和控制。催化合成柠檬酸三丁酯的新方法
郑 玉
,王继叶
,谈明传
,郑世清
(青岛科技大学计算机与化工研究所
,山东青岛
266042)
摘 要
:研究了以钛酸四丁酯为催化剂合成柠檬酸三丁酯。探讨了催化剂用量、反应温度、酸醇摩
尔比和反应时间等因素对反应结果的影响。确定最佳反应条件为
:酸醇摩尔比
=1∶
4.1,反应温度
150℃
,反应时间
4.5h,催化剂用量为柠檬酸质量的
1.2%。在此条件下柠檬酸三丁酯的酯化率
达到
99%以上
,产品纯度经色质联用仪(
GC/MS)检测在
99.5%以上。
关键词
:柠檬酸三丁酯
;钛酸四丁酯
;催化合成
中图分类号
:TQ225.24;TQ032.41 文献标识码
:A 文章编号
:10082
1143(
2004)
042
00352
03
Synthesisoftributylcitratecatalyzedbytetrabutyltitanate
ZHENGYu,WANGJi2
ye,TANMing2
chuan,ZHENGShi2
qing
(
ResearchCenterforComputerandChemicalEngineering,QingdaoUniversityofScience
andTechnology,ShandongQingdao266042,China)
Abstract:Esterificationofcitricacidand
n2
butanolwascarriedoutusingtetrabutyltitanateasthecat2
alyst.Themainfactors,includingquantityofthecatalyst,reactiontemperature,molarratioofreac2
tantsandreactiontime,wereinvestigated.Theoptimumreactionconditionwasdeterminedasfol2
柠檬酸丁酯的合成
柠檬酸丁酯的合成
一、前言
柠檬酸丁酯是一种常见的有机化合物，广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。其合成方法较为简单，常用的方法有酯化反应和酸催化环氧化反应。本文将介绍柠檬酸丁酯的合成方法及其反应机理。
二、酯化反应法
1.实验原理
柠檬酸丁酯的合成可以通过巴氏酯化反应实现。该反应是一种缩合反应，将一个羧基和一个羟基缩合成一个酯键。在此过程中，需要加入催化剂，通常选择硫酸或盐酸作为催化剂。
2.实验步骤
（1）准备试剂：柠檬酸、丁醇、硫酸。
（2）将柠檬酸和丁醇按摩尔比例混合，并加入适量的硫酸作为催化剂。
（3）在磁力搅拌器上进行巴氏酯化反应，温度控制在60-70℃，持续时间约为4小时。
（4）反应结束后，在冷水中冷却，过滤得到柠檬酸丁酯。
3.反应机理
巴氏酯化反应的机理如下：
（1）硫酸作为催化剂，将柠檬酸中的羧基质子化，生成离子。
（2）丁醇中的羟基与离子发生亲核加成反应，生成一个中间体。
（3）中间体失去一个水分子，生成柠檬酸丁酯。
4.优缺点
（1）优点：该方法简单易行，原料易得，产率高。
（2）缺点：在反应过程中需要使用强酸催化剂，有腐蚀性和危险性；同时还需要进行大量的后处理工作，包括中和、洗涤等步骤。
三、酸催化环氧化反应法
1.实验原理
柠檬酸丁酯的合成还可以通过环氧化反应实现。该反应是一种环加成反应，在存在催化剂的条件下将环氧丁烷与柠檬酸进行环加成反应，生成柠檬酸丁酯。
2.实验步骤
（1）准备试剂：柠檬酸、环氧丁烷、甲苯磺酸钠。
（2）将柠檬酸和环氧丁烷按摩尔比例混合，并加入适量的甲苯磺酸钠作为催化剂。
（3）在搅拌器上进行环氧化反应，温度控制在70-80℃，持续时间约为6小时。
（4）反应结束后，在冷水中冷却，过滤得到柠檬酸丁酯。
3.反应机理
环氧化反应的机理如下：
（1）甲苯磺酸钠作为催化剂，在柠檬酸中的羧基质子化，生成离子。
（2）环氧丁烷中的环氧基与离子发生亲核加成反应，生成一个中间体。
柠檬酸三丁酯合成研究
杭州化工２００７．３７（２） ４１
柠檬酸三丁酯合成研究
徐国生，刘小兵，章琴 （浙江建德建业有机化工有限公司，浙江建德３１１６０４） 摘要：研究了以柠檬酸和正丁醇为原料，用催化剂ＪＹ一０６１１催化合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的 方法，探讨了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间对反应结果的影响，对产品进行了质量分析。 实验结果表明，催化剂ＪＹ一０６１１催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件是：醇酸摩尔比为４．５：１；催化 剂用量为１．１５％；反应在回流温度下进行５ ｈ。酯化率达到９９％以上，产品质量好。 关键词：柠檬酸三丁酯；催化剂ＪＹ一０６１１；催化；合成
柠檬酸三丁酯（ＴＢＣ）是一种性能优良且用途 广泛的无毒增塑剂…１，可用于聚氯乙烯、氯乙烯共 聚物、纤维素树脂的增塑，具有相溶性好、增塑效 率高、无毒和挥发性小的优点，耐寒性、耐光性和 耐水性优良，并且在树脂中有抗霉性，可用于食品 包装和医疗卫生用品【 。柠檬酸三丁酯也是制备 另一种无毒增塑剂乙酰柠檬酸三丁酯的重要原 料 ３。目前，ＴＢＣ类增塑剂已被美国食品与药物 管理局（Ｆ［）Ａ）批准用于食品包装、医疗器具、儿童 玩具等塑料制品领域，用来代替具有致癌作用的 邻苯二甲酸酯类增塑剂。美国摩弗莱公司（Ｍｏｒ． ｆｌｅｘ）早在２０世纪７０年代初就系统、全面地开发 了柠檬酸酯系列产品 】。我国也制定了相应的法 律法规，限制邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用。推 广使用柠檬酸三丁酯这种“绿色”产品，是塑料制 品添加剂市场的发展方向，前景看好。因此，研 究、筛选高效催化合成柠檬酸三丁酯的方法是国 内外热门的研究领域。 近年来人们探讨了醇酸酯化反应的各种新型 催化剂，包括固体超强酸、杂多酸等。这些方面的 研究已有很多报道。笔者对柠檬酸三丁酯的催化 技术进行了研究，筛选了一种价廉易得的催化剂。 该催化剂由两种无机盐按比例简单混合而得，称 为催化剂ＪＹ一０６１１。对催化剂ＪＹ一０６１１催化合 成柠檬酸三丁酯的反应条件进行了研究，经实验 验证，该催化剂催化效果好，且可重复使用。 １实验部分 １．１原料与试剂 一水柠檬酸（食品级，安徽丰元集团）；正丁醇 （工业品）；纯碱（工业品）；催化剂ＪＹ一０６１１（自 制）。 １．２仪器与设备 三颈烧瓶；搅拌器；温度计；分水器；回流冷凝 管；减压蒸馏装置；恒温电热套（Ｔｃ一１５型，海宁 市华星仪器厂）；阿贝折射仪（ｗｚＳ一１型，上海光 学仪器厂）；石油产品开口闪点试验器（ＳＹＡ一 ３５３６型，上海安德仪器设备有限公司）。 １．３酯的合成 在装有搅拌器、分水器、回流冷凝管的１０００ ｍＬ三颈瓶中，加入一定量的柠檬酸、正丁醇，加 热溶解。加入催化剂ＪＹ一０６１１，加热回流，直到 分水器中无水分出为止。分离出反应物。此时催 化剂沉在反应瓶底部，可重复使用。将反应物先 后用碳酸钠溶液中和并水洗至近中性。减压蒸馏 除去正丁醇和水，即得到无色油状的产品。馏分 中多为正丁醇，可重复利用。 １．４酯化率的计算 取样分析反应物的酸值，根据酸值的变化来 计算体系的酯化率： 酯化率％＝（反应起始酸值一反应结束酸 值）／反应起始酸值×１００％ ２结果与讨论 ２．１催化剂的筛选和评价 根据文献报道，柠檬酸三丁酯的合成主要还 是采用酸性催化剂，如硫酸、氨基磺酸、固体超强 酸等。本研究采用三种不同的催化剂来催化合成 柠檬酸三丁酯（ ３Ｃ）。反应结果见表１。柠檬酸 与正丁醇投料的摩尔比为１：４．５。
乙酰柠檬酸三丁酯
乙酰柠檬酸三丁酯＿ATBC
一、 产品简介：
乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）是由柠檬酸与丁醇酯化后再经乙酰化而得，它是世界公认的环保增塑剂，世界各国均批准它与食品接触（FDA, EC-Syn.
Doc,Jap.PVC-List, BGA）。用本品制成的PVC塑胶儿童玩具及相关产品符合欧盟1999/815/EC环保决议。（不含邻苯二甲酸酯类增塑剂）
二、 性能特点：
乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）具有极低的急性毒性，小鼠经口试验高达30g/kg。世界各国均批准它与食品接触（FDA, EC-Syn. Doc,Jap.PVC-List, BGA）。用本品制成的PVC塑胶儿童玩具及相关环保塑胶产品符合欧盟1999/815/EC环保要求。（不含邻苯二甲酸酯类增塑剂）ATBC对PVC塑胶具有优良的增塑性，它的增塑性与DOP相当，ATBC几乎可以1：1替代DOP，与DINP相比，ATBC用量更少，增塑效果更好，用ATBC增塑的PVC塑胶制品，其热稳定性与DINP相当，其机械性能与DOP相当，其制品的表面光滑、无渗析。欧盟、日本等国禁止使用苯二甲酸酯类增塑剂的环保禁令实施后，ATBC是目前PVC塑胶行业最经济的环保增塑剂。 三、技术指标：
外 观 无色透明液体
纯度,(wt%) ≥99.0
色 泽(Pt-Co) ≤30#
酸 值(mgKOH/g) ≤0.2
水份，(wt%） ≤0.15
折光指数(25℃/D) 1.4410～1.4425
相对密度(25/25℃) 1.045～1.055
重金属(以Pb计) ≤10ppm
砷(As) ≤3ppm
四、应用领域：
1．环保PVC塑胶产品的主增塑剂
2．食品包装和精密仪器包装用氯乙烯—偏二氯乙烯共聚物的主增塑剂
3．氯乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的增塑剂
4．缓释药剂的增塑剂
5．胶乳粘合剂的增塑剂
6．马口铁皮表面处理的润滑油
柠檬酸三丁酯非酸催化合成
科技进展｛Ａｄｖａｎｃｅｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） ２００２年第６期＿雹Ｅ圃
柠檬酸三丁酯非酸催化合成
李家贵 戴健榕 朱万仁
（玉林师范学院化学与生物系，玉林５３７０００）
摘要 以柠檬酸、正丁醇为原料，采用复配非酸催化剂，催化合成柠檬酸三丁酯，考察了影响产率的多种因素，确定了 最佳反应条件，酯产率达９５％以上。 关键词 柠檬酸三丁酯非酸催化 合成
柠檬酸三丁酯（简称ＴＢＣ），不溶于水，是一种良
好的无毒增塑剂。可用于聚氯乙烯和各种纤维素树
脂的增塑，具有相溶性好，增塑效率高，无毒，挥发性
小，耐寒、耐光、耐水性优良，广泛用于食品包装材料
和医疗卫生制品，并且在树脂中不滋长霉菌，有抗霉
性、抗震性。
羧酸酯的合成方法 １ Ｊ很多，传统的方法是用浓
硫酸作催化剂，羧酸与醇直接酯化。但浓硫酸的氧化
和脱水性能导致一系列副反应，使产率较低，并且反
应时问长，腐蚀设备，排放废酸污染环境。目前已有
报道用复配的酸性催化剂［引ＦｅＣＩ３・６Ｈ２Ｏ Ｅ 、ｓ０；一、
ＺｒＯ Ｊ等催化合成了柠檬酸三丁酯，但用复配非酸催
化剂：ｃｅ（Ｓ０４）２・４Ｈ２０、Ｋ２ｓ２ｏ８和新洁而灭催化合成
ＴＢＣ未见报道，试验表明该催化剂具有催化活性高，
反应时间短，产率高，且无设备腐蚀和环境污染等问
题。
Ⅱ塞堕
１．１主要试剂、仪器
柠檬酸（工业品） 正丁醇（Ａ・Ｒ） 苯（Ａ・Ｒ）
催化剂为３种非酸物质复配。ＺＷ阿贝折光仪ＦｒＩＲ
红外光谱仪（日本岛津）。
１．２应用原理
反应式如下：
Ｃ，Ｈ２ＣＯＯＨ ３Ｃ４Ｈ９０Ｈ＋Ｈ０＿－七一ｃ００Ｈ
ＣＨ２ＣＯＯＨ
ＣＨ２ＣＯＯＣ４Ｈ９ ｊ Ｈ（）＿一Ｃ～Ｃ００Ｃ４ Ｉ ＣＨ２ＣＯＯＣ４ Ｈ９ １．３ ＴＢＣ的合成
在装有回流冷凝管和油水分离器的圆底烧瓶内，
加入０．０３ ｔｏｏｌ（６．３ ｇ）柠檬酸，０．１２ ｔｏｏｌ（８．９ ｇ）正丁
醇和一定量的催化剂、带水剂苯，加热，维持反应回流
功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯
０Ｑ苎 箩 卷第 期 化工生产与技术 ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒ０ｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ・２３・
功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯
谢毅 方 东ｚ
（１．江苏省盐城市科技局；２．盐城师范学院：江苏盐城２２４００２）
摘要研究了功能化离子液体３一 Ⅳ一三甲铵基丙磺酸硫酸氢铵盐（［ＴＭＰｓ１． ｓｏ４１）催 化柠檬酸和正丁醇反应合成柠檬酸三丁酯的新方法。结果表明，『ＴＭＰｓ］・【Ｈｓｏ４］具有很高 的催化活性，ｎ（Ｃ６Ｈ８ｏ７）：ｎ（ｃ４Ｈ９ｏＨ）＝１：３．５时在１２５～１３０℃下反应３．０ ｈ，酯化率达到９９％．； 反应结束后产物与催化体系分层，简化了分离过程；离子液体可以循环使用９次，催化活 性无明显变化。与传统工艺相比，反应时间较短、反应温度较低、副反应少，且不使用有机 溶剂作为带水剂 关键词柠檬酸三丁酯；功能化室温离子液体；柠檬酸；正丁醇；催化 中图分类号ＴＱ ２２５．２４＋２ 文献标识码Ａ 文章编号１００６—６８２９（２ｏ０８）０６—００２３—０３
作为重要的绿色环保精细化工产品，柠檬酸三
丁酯（ＴＢＣ）具有相溶性好、增塑效率高、无毒、不易 挥发、抗霉性好、耐候性强等优点，可以替代邻苯二
甲酸酯类化工产品，用于洗涤、化妆用品及食品香料
添加剂等。传统合成ＴＢＣ的方法主要为浓硫酸催化 酯化法，但该工艺存在副反应多、产品色泽深、后处
理工艺复杂、设备腐蚀严重和废酸环境污染等弊端。 目前，开发以硫酸氢盐、盐酸盐、有机酸、固体超强
酸、杂多酸等为催化剂替代浓硫酸的新工艺的研究 十分活跃 捌。
室温离子液体具有稳定性高、液体范围宽、蒸汽
压极低、可重复使用等特殊性能而成为传统有机溶 剂的替代物，目前向功能化（ｔａｓｋ—ｓｐｅｃｉｆｉｃ）方向发
展，成为可以设计绿色溶剂一催化剂功能体系『Ｊ０。５］。 Ｃ０１ｅ首先合成了咪唑阳离子功能化离子液体并考
察了对醚化、酯化、重排反应的催化性能㈣；Ｆａｎｇ等 考察了开链季铵盐阳离子功能化离子液体在酯化反