[发明专利]一种新型季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯的合成方法

说明书

本发明属于化工技术合成领域，具体涉及一种新型季戊四醇四(3‑巯基丙酸)酯的合成方法，将季戊四醇与3‑巯基丙酸在催化剂硅磺酸的作用下进行反应，生成季戊四醇四(3‑巯基丙酸)酯，该方法采用硅磺酸为催化剂，能大大提高酯化效率，缩短反应时间，节约能耗，得到的产品杂质含量较少，大大简化了后处理步骤，且催化剂能回收利用，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于化工技术合成领域，具体涉及一种新型季戊四醇四(3-巯基丙酸) 酯的合成方法。

背景技术

季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯是合成聚氨酯类树脂的重要原料，季戊四醇四 (3-巯基丙酸)酯与多异(硫)氰酸酯合成的聚氨酯类树酯具有无色透明，低色散高折射率，耐冲击性和染色性等优势，是作为性能优异的塑料透镜树脂之一。季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯通过直接酯化法合成，将季戊四醇与3-巯基丙酸在酸催化剂的作用下进行反应，同时将反应生成的水分离出来。授权号为 CN101405261的专利公开了季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯的合成方法，其具体合成过程为：3-巯基丙酸和季戊四醇为原料，以对甲苯磺酸为催化剂，生成季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯，反应见式1，

季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯的合成是采用直接酯化法，采用的酯化催化剂为硫酸、盐酸、磷酸、氧化铝等无机酸，或对甲苯磺酸、苯磺酸、甲磺酸、三氯乙酸、二氧化二丁基锡等有机类酸为代表的酸催化剂，使得催化剂无法回收利用，污染环境。

发明内容

针对目前存在的技术问题，本发明提供了一种新型季戊四醇四(3-巯基丙酸) 酯的合成方法，该方法采用自制硅磺酸为催化剂，能大大提高酯化效率，缩短反应时间，节约能耗，得到的产品杂质含量较少，大大简化了后处理步骤，且催化剂能回收利用，适合工业化生产。

本发明的技术方案如下：

一种新型季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯的合成方法，将季戊四醇与3-巯基丙酸在催化剂硅磺酸的作用下进行反应，生成季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯。

按质量份计，硅磺酸的制备的具体步骤如下：

a：硅胶预处理取50份硅胶置于200份质量分数为2％-10％的甲烷磺酸水溶液中，加热100-105℃条件下搅拌回流4-5h；然后将经过甲烷磺酸回流处理后的硅胶用蒸馏水反复洗涤，抽滤至滤液为中性；100℃-120℃真空干燥 24-26h，置于干燥器中保存备用；

b：取预处理后的硅胶在马弗炉中240℃-260℃活化2-4h，将硅胶和甲苯置于三口烧瓶中，插入温度计，冷凝管，再缓慢滴加一苯基三氯硅烷于三口烧瓶中，加热到105-115℃搅拌回流，反应时间为20-30h，反应过程中产生的HCl用氢氧化钠溶液吸收；

c：反应结束后过滤，滤饼依次用甲苯、丙酮和甲醇洗涤后烘干得一苯基固体酸催化剂前驱体，记为CB-硅胶；

d：取烘干后的CB-硅胶放入烧杯中，加入磺化试剂，50-120℃下磺化2-3h，用砂芯漏斗过滤后，先用质量分数为30-50％的稀硫酸洗涤，然后用去离子水洗至中性，得含苯基磺酸官能团的固体酸催化剂，即为硅磺酸，记为S-硅胶。

一苯基三氯硅烷对硅胶进行改性，成功的将苯环键合到硅胶表面，再通过磺化得到的硅磺酸具有较强的酸性与结构稳定性，能重复使用多次，以二氧化硅为载体，结构稳定性强，抗机械力强，耐高温，可以重复使用多次，节约成本，避免了使用金属氧化物作为催化剂的载体，环境友好，节约成本。

优选地，所述步骤b中甲苯与硅胶质量比为20:1-10:1；进一步优选地，甲苯与硅胶质量比为15:1-10:1。

优选地，缓慢滴加一苯基三氯硅烷于三口烧瓶中，控制时间为10-20min。

优选地，步骤b中的反应时间为20-25h。