[发明专利]一种季戊四醇四羧酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酯类增塑剂或润滑油的制备方法，具体涉及季戊四醇四羧酸酯的制备方法。

背景技术

增塑剂是指在聚氯乙烯等塑料成型加工过程中使用的塑料助剂，它添加到聚合物体系中能使聚合物玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工。季戊四醇四羧酸酯是一类适用于聚氯乙烯（PVC）加工的增塑剂。季戊四醇四羧酸酯另一用途是作为润滑油。

CN1373119A公开了一种季戊四醇四庚酸酯的合成方法，该方法使用按重量百分比计为季戊四醇重量1%的磷钨酸作为催化剂，直接进行季戊四醇与庚酸的酯化反应，生成季戊四醇四庚酸酯。该方法没有涉及其它季戊四醇羧酸酯的合成，并且没有公开产物的收率等情况，所使用的磷钨酸催化剂有一定健康危害。

CN101050178A公开了一种季戊四醇四脂肪酸酯的制造方法，该方法使季戊四醇和饱和脂肪族一元羧酸在所述酯化工序下反应，其酯化工序包括反应原料季戊四醇和饱和脂肪族一元羧酸装入反应体系中，再向反应体系中补加相应的羧酸。该方法在保持质量的同时缩短反应时间来提高制造效率，但需要190℃以上的反应温度，并根据反应体系中的羟基值补加基于装入量一定当量比的一元羧酸，酯化工序后还需通过脱酸、水洗和吸附（脱色）处理等对该酯进行精制。

WO2012026861A1公开了一种季戊四醇四羧酸酯增塑剂的制备方法，该方法选用季戊四醇和丁酸、戊酸在220℃直接反应生成相应的季戊四醇四羧酸酯或其混合酯，使用二甲苯作为共沸剂分离出生成的水，并在生成分离出理论值80%的水后加入0.1%重的异丙醇钛作为催化剂继续反应，反应完成后减压除去未反应的酸，冷却后加入适量氢氧化钾和水进行中和，140℃下减压蒸馏过滤得到产率较高的季戊四醇四脂肪酸值。该方法可以得到94%以上高纯度的季戊四醇四羧酸酯，但是反应工序复杂，反应一定程度后需要改变温度加入异丙醇钛催化剂再升温反应，反应完后需要中和、水洗、脱水等工序。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的制备方法不够环保、不适于工业生产的缺陷，提供一种新的季戊四醇四羧酸酯的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种结构式为（Ⅰ）的季戊四醇四羧酸酯的制备方法，该方法包括在含无水碳酸钾的催化剂存在下，将结构式为（Ⅱ）的季戊四醇与羧酸酯R¹COOR、R²COOR、R³COOR、R⁴COOR进行反应，生成包括结构式为（Ⅰ）的季戊四醇四羧酸酯和相应的醇HOR的产物；

其中，R¹、R²、R³、R⁴相同或不同，各自独立选自直链的C₂-C₁₇烷基、支链的C₃-C₁₇烷基和C₄-C₈环烷基中的一种，优选各自独立选自直链的C₂-C₈烷基和支链的C₃-C₈烷基中的一种；R选自C₁-C₅烷基中的一种，优选为甲基或乙基。

本发明提供的季戊四醇四羧酸酯的制备方法利用含无水碳酸钾的催化剂和羧酸酯的配合作用达到发明的目的，即有利于保护环境或安全生产，产物与反应物和催化剂易分离，收率高，纯度好，无需中和、水洗、脱水或加吸附剂过滤等工序。特别是，与采用羧酸作为酰化剂以及用磷钨酸、异丙醇钛等直接酯化催化剂的传统技术相比，本发明提供的方法能够克服不够环保、不适于工业生产的缺陷，使得本发明方法可广泛应用于大规模工业生产。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种结构式为（Ⅰ）的季戊四醇四羧酸酯的制备方法，该方法包括在含无水碳酸钾的催化剂存在下，将结构式为（Ⅱ）的季戊四醇与羧酸酯R¹COOR、R²COOR、R³COOR、R⁴COOR进行反应，生成包括结构式为（Ⅰ）的季戊四醇四羧酸酯和相应的醇HOR的产物；