[发明专利]一种纳米级插层水滑石催化剂制备醋酸异辛酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及醋酸异辛酯的制备方法，具体涉及一种利用水滑石催化剂制备醋酸异 辛酯的方法。

背景技术

醋酸异辛酯是一种重要的化工原料，是一种难溶于水的高沸点溶剂。广泛应用于 有机合成、涂料、塑料、香料和粘合剂、皮革等工业中。也可以作为良好的溶剂应用于硝化纤 维素和许多天然树脂合成工艺中。还可用于涂料涂刷，浸涂，喷涂和烘漆。在涂料中添加醋 酸异辛酯的主要目的为改善流量和薄膜成型效果，也可作为良好的聚结助剂用于乳胶漆， 是清洗剂和除漆剂的添加剂。因此最为有效的方法是采用醋酸甲酯和异辛醇为原料通过酯 交换法合成具有经济价值的醋酸异辛酯和工业原料甲醇。

硕士毕业论文《酯交换合成醋酸异辛酯》（尹李娜，《大连工业大学》，2014年）中讨 论了关于利用无机酸催化剂浓硫酸为催化剂合成醋酸异辛酯、以强酸性离子交换树脂NKC- 9为催化剂合成醋酸异辛酯等三种催化剂合成醋酸异辛酯的方法。

水滑石又称层状双羟基复合金属氢氧化物（layereddoublehydroxides，简写为 LDHs），是由两种或两种以上的金属阳离子组成的带正电荷层板与层间阴离子有序组装而 形成的化合物。LDHs（水滑石，又称层状双羟基复合金属氢氧化物）的一种重要性质是其层 间阴离子的可交换性。各类阴离子如有机酸阴离子、配合物阴离子、同多和杂多阴离子、聚 合物阴离子等都可以插入LDHs层间，使其在催化、吸附、功能性材料、环保等领域具有广阔 的应用前景。目前有各种插层水滑石的制备方法，如中国发明专利申请CN102009959A中 公开了一种有机酸阴离子插层水滑石的制备方法，该方法中公开了一种以二价金属元素、 三价金属元素加入过量待插层的有机酸固体，得到混合物，将混合加入到去离子水中，制备 有机酸阴离子插层水滑石的方法。

水滑石类插层材料（LDHs）是一类具有层状结构的新型纳米无机功能材料，其结构 类似于水镁石，组成通式可以表示为：[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂]x+(A^n-)x/n·mH2O，其中M²⁺和M³⁺分 别为层板中二价和三价的金属阳离子，如：Mg²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺和Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺等；A^n-是层间阴离子，如：CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、OH^-、SO₄^2-、PO₄^3-、C₆H₄(COO)₂^2-、杂多阴离子等；x为M³⁺/（M²⁺+M³⁺）的摩尔比值，其值一般在0.1～0.5之间；m为层间水分子的个数。LDHs层板上的金属阳 离子由于受晶格能最低效应及其晶格定位效应的影响，在层板上以一定方式均匀分布，使 得层板上每一个微小的结构单元中，其化学组成和结构不变。同时，位于层板上的二价金属 阳离子可以在一定比例范围内被离子半径相近的三价金属阳离子同晶取代，这种化学组成 的可调控性和结构的微观均匀性，使其成为合成结构和组成均匀的复合金属氧化物的良好 前体材料。

多酸化合物是一类含有V、Mo、W等金属的多金属氧化物。由同种含氧酸根离子缩合形成 的叫同多阴离子，其酸叫同多酸。由不同种类的含氧酸根阴离子缩合形成的叫杂多阴离子， 其酸叫杂多酸。目前已知有近70种元素的原子可作为杂多酸中的杂原子，包括全部的第一 系列过渡元素，几乎全部的第二、三系列过渡元素，再加上B、Al、Ga、Si、Ge、Sn、P、As、Sb、Bi、 Se、Te、I等。而每种杂原子又往往可以不同价态存在于杂多阴离子中，所以种类是相当繁多 的。

多酸插层水滑石催化剂作为催化剂具有活性与选择性高、腐蚀性小以及反应条件温和 等优点，但其反应条件不好摸索，而传统的醋酸异辛酯的生产方法中转化率较低。

发明内容