[发明专利]一种2,9-二丁基癸二酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，尤其涉及一种2,9-二丁基癸二酸，具体来说一种2,9-二丁基癸二酸的制备方法。

背景技术

2,9-二丁基癸二酸(I)是一种带支链的二元羧酸，它是一种重要的铝电解电容器电解液中的添加剂。

目前，铝电解电容器电解液，一般都以乙二醇为溶剂，并且以己二酸、壬二酸、癸二酸等有机羧酸及其相应的铵盐作为溶质。由这类溶质组成的电解液在100℃以上的环境下也可以保持较好的膜层介电性及稳定性，因此长期以来用于高压电容器中。但是由于上述电解液制成的铝电解电容器在高温下容易发生酯化反应而使电容器老化，而如果溶质采用带有侧链的二元羧酸及其盐时，所制成的铝电解电容器具有抑制其酯化反应的发生，故用这种溶质的铝电解电容器克服了上述缺点。在这些带有侧链的二元羧酸中尤其以2,9-二丁基癸二酸性能较为突出。

2,9-二丁基癸二酸的合成，有关文献报道并不多。1950年Batzer等人(ChemischeBerichte(1950),83,340-5)报道了正丁基丙二酸二乙酯为原料，以金属钠为碱，以无水乙醚为溶剂，与相应的1,6-二溴己烷反应，得到相应的四酯,然后将其水解脱羧得到产品。但是该方法在最终产品的提纯上操作特别复杂，文献中首先将2,9-二丁基癸二酸粗品先在浓硫酸作用下酯化，然后减压蒸馏得到相对纯的二酯，然后将此纯的二酯再碱性水解得到较纯的2,9-二丁基癸二酸。JP2004047595报道了用正丁基丙二酸二乙酯为原料，以乙醇钠作碱，并用无水苯为溶剂与相应的1,6-二溴己烷反应，得到相应的四酯。得到的四酯用10N氢氧化钾处理后再酸化得到四酸。在得到四酸后，将其在溶于溶剂吡啶中并加热脱羧得到2,9-二丁基癸二酸。该方法使用了毒性较大的溶剂苯与吡啶，而且通过实验验证，正丁基丙二酸二乙酯与1,6-二溴己烷反应时，根本反应不完全，所以得到的第一步产品酯也不纯，给分离带来困难，在溶剂吡啶中脱羧的反应也不完全，而且得到的产品颜色较深，增加操作，给纯化带来难度。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种2,9-二丁基癸二酸的制备方法，所述的这种2,9-二丁基癸二酸的制备方法解决了现有技术中的制备2,9-二丁基癸二酸的方法工艺复杂，分离困难，工艺中采用的原理毒性较大的技术问题。

本发明提供了一种2,9-二丁基癸二酸的制备方法，包括下列步骤：

1)分别称取正丁基丙二酸二甲酯、金属钠、1,6-二卤代己烷，所述的正丁基丙二酸二甲酯、金属钠、1,6-二卤代己烷的质量比为90～100:10～20:100～150，在一个反应容器中加入正丁基丙二酸二甲酯和超过溶解量的第一有机溶剂，再加入金属钠，加热到60～90℃，金属钠溶解后再加入1,6-二卤代己烷，加热到60～90℃，回流反应8～14h，提纯后得到2,9-二丁基癸四酸四甲酯；

2)将2,9-二丁基癸四酸四甲酯溶解在第二有机溶剂中，再加入无机强碱溶液，2,9-二丁基癸四酸四甲酯和无机强碱溶液的摩尔比为1:2～4，加热到60～90℃，回流反应，反应时间为12～24h，降至室温后，在冰水浴冷却下加入强酸直至溶液呈酸性并且固体析出后，过滤，用水洗涤至中性，得到2,9-二丁基癸四酸；

3)将2,9-二丁基癸四酸直接加热到60～100℃，或者和高沸点溶剂一起加热到60～100℃，4～10小时后即得到2,9-二丁基癸二酸。

进一步的，所述的中1,6-二卤代己烷为1,6-二氯代己烷、1,6-二溴代己烷、或者1,6-二碘代己烷。

进一步的，所述的金属钠用乙醇钠、甲醇钠替换。

进一步的，所述的第一有机溶剂为无水乙醚、无水THF、或者无水四甲基四氢呋喃。

进一步的，所述的第二有机溶剂为甲醇、乙醇、或者丙醇。

进一步的，所述的强碱为氢氧化锂、氢氧化钠、或者氢氧化钾，所述的强碱的质量百分比浓度为50～80％。

进一步的，所述的高沸点溶剂为六甲基亚膦酰三胺(HMPT)、六乙基亚膦酰三胺(HEPT)。

进一步的，所述的强酸为浓盐酸或者浓硫酸，所述的强酸的质量百分比浓度为60～90％。