[发明专利]一种高浓度巯基乙酸异辛酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机化工原料巯基羧酸酯的制备方法，尤其涉及一种巯基乙酸异辛酯的制备方法。

背景技术

巯基乙酸异辛酯又称巯基乙酸-2-乙基己酯，是无色油状液体，沸点为125℃(16KPa)，密度(g/cm³)为0.969～0.973(25℃)，折光率(20℃)为14593～14598。不溶于水，溶于乙醚、酒精等有机溶剂，溶于稀碱液；具有不愉快的气味；在酸碱中煮沸时被分解。

巯基乙酸异辛酯是一类重要的精细化学品，是制备聚氯乙烯(PVC)塑料制品热稳定剂的主要原料，同时还可以作为PVC树脂聚合时的阻支链剂及双酚A合成的催化剂。随着有机锡热稳定剂市场需求的快速增长，作为其商品化的重要原料(巯基乙酸异辛酯)的工业化研究越来越受到重视。

现有的巯基乙酸异辛酯的制备方法主要有两种：

第一种是将商品巯基乙酸直接催化合成巯基乙酸异辛酯，如中国专利CN9010816.2，或先合成中间体巯基乙酸，再以巯基乙酸和异辛醇为原料，酯化合成巯基乙酸异辛酯。此法巯基乙酸中间体会带来严重污染，反应时间较长，需要3小时以上，转化率较低，以氯乙酸计只有80％左右。

第二种是从氯乙酸异辛酯出发合成巯基乙酸异辛酯，如中国专利CN200910063368.1。需要先由氯乙酸和异辛醇在甲苯溶剂和催化剂浓硫酸中合成氯乙酸异辛酯，再经巯基化成盐(即bunte盐)后，剂中用硫代硫酸钠与氯乙酸异辛酯反应生成硫代硫酸钠代乙酸异辛酯。该方法实用浓硫酸做催化剂，步骤繁琐，需中和水洗，成本大，污染高。

固体超强酸催化剂是由金属氧化物为载体，吸附强酸根(如：SO₄^2-，S₂O₈^2-)，经过高温处理而制得的一种固体表面酸强度很大的固体催化剂，它对烯烃双键异构化、水化、烯烃烷基化、酰化、酯化等有机合成反应有着很好的催化活性，相对液体强酸型催化剂，它能以其不同寻常的酸强度(H₀＜-12)，使很多难以进行的反应在一般的条件下进行，并有不怕水，耐高温。简化产品分离程序，可以再生重复使用等优点.近来发现在其制备过程中添加某些贵金属或过渡金属组分，可以改善其催化性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应时间短、转化率高、成本低、污染小的高浓度巯基乙酸异辛酯的制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高浓度巯基乙酸异辛酯的制备方法，包括酯化、成盐、水解还原，具体步骤为：

(1)在重量比为(1.3～1.5)∶1的异辛醇和氯乙酸溶液中，加入2％～5％氯乙酸重量计的稀土固体超强酸催化剂，在70℃～90℃下反应0.5h～0.7h，生成氯乙酸异辛酯；

(2)在常压、120℃～160℃的条件下，在上述氯乙酸异辛酯中加入硫代硫酸钠，在异丙醇溶剂中回流巯基化反应0.5h～0.8h，制得bunte盐；按重量计，氯乙酸异辛酯、硫代硫酸钠和异丙醇的用量配比为1∶(1.33～1.61)∶0.98；配比为1∶(1.33～1.61)∶0.98；

(3)将制得的bunte盐加入稀硫酸水解并还原0.8h～1.1h，然后水洗、精馏，得到高浓度的巯基乙酸异辛酯。

本发明所述的bunte盐在制成后采用一级、二级深度冷凝系统脱除所述的异丙醇溶剂。

本发明所述的稀土固体超强酸催化剂是SO4^2-/TiO₂/La³⁺。

本发明采用特殊的稀土固体超强酸催化剂替代现有技术的浓硫酸作催化剂进行酯化反应，无需中和、水洗，同时催化剂可回收、重复使用，使酯化过程中废水量减少到零排放，比一般浓硫酸工艺减少酯化废水1.3t/t产品。

本发明采用普通价廉的稀硫酸替代现有技术的浓盐酸和锌粉进行水解还原反应，大大减少HCl和H₂S酸性废气量的产生，消除了废水中新污染物锌的产生，使最终综合废液量减少，废水中含盐量降低，易于生化处理，同时副产物稀硫酸可再次工业利用。

本发明精馏所得巯基乙酸异辛酯经检测计算，以氯乙酸计的转化率在98％以上，比现有技术提高了5％～10％。

本发明的Bunte盐制备巯基乙酸异辛酯反应时间从现有技术的1.5h左右缩短为1h左右，反应时间缩短。