[发明专利]十二烷基苯磺酸反相微乳液中酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学反应方法的技术领域，具体涉及酯的合成方法。

技术背景

酯是生物有机、制药工业、香料工业的重要中间体。通常情况下的酯化反应需要较高的温度，浓酸作催化剂，并且反应时间长，反应转化率低。为了提高酯化反应的转化率和反应速率，常常采用一种反应物过量或者移走一种生成物的办法。由于浓酸强氧化性和强腐蚀性而对生产设备要求较高，并且反应后残余的废酸会造成环境污染。因此，研究各种有效、环保的合成方法是当前酯合成领域的热点。

微乳液是表面活性剂在溶液中形成的分子有序组合体，是热力学稳定、宏观均相而微观多相的透明或半透明溶液。由于微乳液具有独特的增溶极性或非极性物质的能力，因而表现出浓缩或分隔极性不同反应物的特征，使某些反应物的局部浓度显著增加，从而有效地提高反应速率，直接催化反应；微乳体系中的油-水界面可以诱导两亲性的反应物在界面处形成一定取向，导致某些反应只能发生在反应物的特定部位，从而提高有机反应的选择性；微乳液还可以代替那些含有相转移试剂的双相体系，直接将某种反应物增溶而实现该物质的相转移，不仅能获得很高的反应速率和反应活性，而且克服了相转移试剂价格昂贵、难以回收及污染环境等问题。

十二烷基苯磺酸(DBSA)是一种来源广泛的催化剂，具有较强的酸性，能直接催化酯合成反应，提高反应速率；DBSA又是一种典型的表面活性剂，能在有机介质中形成反相微乳，增加了反应物的接触机会，从而提高酯的产率。

发明内容

本发明的目的是建立一种工艺简单、条件温和、转化率高的酯合成方法。

DBSA反相微乳液中的酯合成反应可表示为

R＝Alkyl(C₂～C₇)，CH₃CH＝CH-；

R′＝Alkyl(C₂～C₈)，CH₃CH＝CHCH₂CH₂CH₂-，PhCH₂-

本发明所使用的化学原料为各种分析纯的有机酸、醇、十二烷基苯磺酸(DBSA)、环己烷和蒸馏水。有机酸和醇用于酯合成反应；DBSA作为表面活性剂用于形成反相微乳液，作为质子酸直接催化酯合成反应；环己烷作为形成反相微乳的有机溶剂；少量水用于形成微乳液的内相“水池”。减压蒸馏分离后，DBSA可循环使用。

DBSA反相微乳液中的酯合成方法如下：

将DBSA溶于环己烷中，配成浓度为50mmol·L^-1的溶液，将pH值为6～8的磷酸盐缓冲溶液加入到上述溶液中，使溶液的含水量W₀值(水与表面活性剂的摩尔比)为6.0，搅拌直到光学透明的均相溶液形成。35～50℃下加入比例为1∶1～1∶3的醇和酸，开始酯化反应。反应时间3～36小时，经减压蒸馏得到酯化产物，转化率74～99％。

与背景技术相比，本发明具有以下优点：

1.十二烷基苯磺酸来源广泛，成本低廉。

2.可以高转化率、较低的温度下合成酯类化合物，不使用诸如硫酸等强氧化性和强腐蚀性的酸，避免了废酸对环境的污染。

3.普适性好。饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸等都可以高转化率地与直链醇、支链醇、含有不饱和键的醇或芳香醇生成相应的酯。

具体实施方式

实施例1

在100mL 50mmol·L^-1的DBSA反相微乳液中加入摩尔比为2∶1的乙酸和正丁醇，缓冲溶液的pH为7.0，在35℃下反应3小时，停止搅拌，减压蒸出酯化产物醋酸正丁酯，转化率99％，DBSA蒸出后循环使用。

实施例2

在100mL 50mmol·L^-1的DBSA反相微乳液中加入摩尔比为2∶1的乙酸和正己醇，缓冲溶液的pH为7.0，在40℃下反应3小时，停止搅拌，减压蒸出酯化产物醋酸正己酯，转化率99％，DBSA蒸出后循环使用。

实施例3

在100mL 50mmol·L^-1的DBSA反相微乳液中加入摩尔比为1.5∶1的乙酸和正辛醇，缓冲溶液的pH为6.8，在38℃下反应3小时，停止搅拌，减压蒸出酯化产物醋酸正辛酯，转化率97％，DBSA蒸出后循环使用。

实施例4