我國增塑劑發(fā)展較快,產(chǎn)量較大,為塑料工業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。但特殊性能的增塑劑品種仍然較少,產(chǎn)量較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了塑料工業(yè)對(duì)某些特殊用途塑料的增塑要求。對(duì)硝基苯甲酸異辛酯是一種有特殊用途的增塑劑,已在光電導(dǎo)性高聚物、電照相光敏材料中得到應(yīng)用,能增加膜的的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、pH穩(wěn)定性、抗氧性、耐溶劑性、混容性及柔軟性等,使軟化點(diǎn)≥100℃[1,2]。也可作為中間體,進(jìn)一步制備特種增塑劑[3、4]。本文報(bào)道采用高效的酰化試劑,催化合成對(duì)硝基苯甲酸異辛酯,工藝簡單,收率較高。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　反應(yīng)式



1.2　主要試劑與儀器催化劑磷酰氯二乙酯(DEPPC),按文獻(xiàn)自制[5](bp88～90℃/1200Pa);對(duì)硝基苯甲酸,含量≥99.5%,常德西洞庭化工廠;異辛醇為市售化學(xué)純?cè)噭�。HPLC測含量,采用島津LC6A高效液相色譜儀;元素分析用PE2400CHN自動(dòng)分析儀;IR用PE1700紅外分光光度計(jì),旋涂法;吸收光譜用島律UV265型紫外分光光度計(jì)。

1.3　酯化反應(yīng)在裝有溫度計(jì)、機(jī)械攪拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的四頸瓶中,加入對(duì)硝基苯甲酸33.4g(0.20mo1),異辛醇63mL(52.0g,0.40mol),開動(dòng)攪拌,滴加自制的催化劑DEPPC5mL。滴完后,控溫回流6h。冷卻,用10%的碳酸鈉溶液中和。水洗后,用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸餾,在36～38℃/12mmHg脫去異辛醇33mL(28.0g)。加5g活性炭吸附脫色,抽濾后,得淡黃色的對(duì)硝基苯甲酸異辛酯產(chǎn)品52.0g。產(chǎn)率93.4%。HPLC測得含量98.7%;IR:νmax1722(C=O),1295(C-O),1102cm-1;元素分析(%,括號(hào)內(nèi)為計(jì)算值):C64.81(64.47),H7.60(7.52),N4.99(5.01);UVλmax258.6nm。

2　結(jié)果與討論本文設(shè)計(jì)了三因素、三水平的正交實(shí)驗(yàn)方案,尋找最優(yōu)化工藝條件,見表1、表2。



　　由表2的極差分析可知,反應(yīng)溫度對(duì)酯化反應(yīng)收率影響最大。最優(yōu)化工藝條件為,回流溫度下,酸醇比為1∶2時(shí),反應(yīng)6h,產(chǎn)率為93.4%,實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性很好。酯化反應(yīng)最常用的催化劑是硫酸等質(zhì)子酸和分子篩[6],硫酸催化法除廢酸排放帶來廢水外,還易使原料發(fā)生氧化、分解、脫水、聚合等副反應(yīng),使產(chǎn)率不高,產(chǎn)品顏色加深,有異味,而且醇酸比通常很大,有的甚至高達(dá)20∶1(mol比),本文采用有機(jī)磷酰化合物作催化劑,醇酸比可大為降低,在回流溫度也未見發(fā)生明顯的副反應(yīng)。另外,在反應(yīng)開始階段。對(duì)硝基苯甲酸沒有溶解,反應(yīng)在液固兩相下進(jìn)行,對(duì)酯化收率影響也不大。

3　結(jié)　論以有機(jī)磷酰化合物催化對(duì)硝基苯甲酸與2乙基己醇的酯化,制備特種增塑劑對(duì)硝基苯甲酸異辛酯,方法可行,工藝簡單,產(chǎn)物易分離,填補(bǔ)國內(nèi)產(chǎn)品空白,具有較好的工業(yè)化前景。合適的工藝條件為,回流溫度下,酸醇比為1∶2時(shí),反應(yīng)6h。