[发明专利]一种深共融溶剂催化制备二酸二酯类化合物的方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，公开一种深共融溶剂催化制备二酸二酯类化合物的方法，所述深共融溶剂以铵盐和铁盐共为氢受体，以对甲苯磺酸作为氢供体，以二酸或二酸的酸酐与醇类化合物为原料，在深共融溶剂的催化下发生酯化反应生成二酯产物，本发明所选择的深共融溶剂环境友好、易于制备、组分廉价、易于回收，本发明所述制备方法操作简便、分离简单、无须带水剂、深共融溶剂能够循环多次使用、二酯产率高。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，提供了一种深共融溶剂催化制备二酸二酯类化合物的方法。

背景技术

二酸二酯类化合物在有机中间体、药物、增塑剂、香料等领域有广泛的应用，如丙二酸二甲酯是生产医药吡哌酸的原料；丁二酸二异戊酯用于香料、合成树脂、塑料及助剂的制造；顺丁烯二酸二酯类化合物可用作合成树脂、涂料的原料，也用于石油工业、织物、塑料、造纸工业的浸渍剂、分散剂、润滑剂、杀虫剂等，并可作聚氯乙烯树脂、甲基丙烯酸类树脂的增塑剂，其共聚物可用作内增塑剂、粘合剂等。

制备二酸二酯类化合物目前多采用硫酸催化合成，具有收率高、成本低的优点，但也存在对环境污染严重，回收困难，腐蚀严重以及副反应多等诸多问题；此外，也有人用固体酸催化剂或分子筛催化剂催化酯化反应，具有较高的催化活性并且能够循环使用，但这两类催化剂稳定性差、容易失活、循环次数有限，因此限制了其工业应用；离子液体克服了易失活的缺点，反应温度不高，回收简单，循环利用多次后仍具有活性，但也存在成本较高、有一定毒性、生物降解性差、合成相对复杂等局限性限制了其工业化应用；详见文献：(a)Reza Fareghi-Alamdari,Mehri Nadiri Niri,Hassan Hazarkhani.Journal ofMolecular Liquids,2017,227.(b)林丹.酯化反应催化剂研究新进展[J].能源化工,2017,38(02):41-45。

因此现有的二酸二酯类化合物的合成方法还存在多方面的不足，因此探索绿色、高效、环保可多次循环的催化剂在酯化反应中具有重要意义。

深共融溶剂是指由两种或两种以上化合物之间通过氢键结合而形成的在常温下为液体的共融物，其凝固点显著低于各个组分纯物质的熔点。相比于传统的有机溶剂，深共融溶剂具有极低蒸汽压、高的热力学和化学稳定性、极低的毒害性等诸多优点，深共融溶剂(DESs)即具备离子液体不易失活，反应温度不高，回收简单，循环使用效果好的优点，同时也弥补了成本较高，毒性大，降解性差，合成复杂等不足，所以实现以深共融溶剂催化二酸二酯类化合物的合成具有很好的应用前景。详见文献：熊兴泉，韩骞，石霖，肖上运，毕成.低共熔溶剂在绿色有机合成中的应用[J].有机化学,2016,36(03):480-489。

发明内容

本发明提供了一种深共融溶剂催化制备二酸二酯类化合物的制备方法，该方法环境友好、操作简便、深共融溶剂能够循环使用。

本发明的技术方案：

一种深共融溶剂催化制备二酸二酯的方法，该方法以二酸或二酸的酸酐、醇类化合物为原料，在深共融溶剂中加热条件下进行酯化反应生成二酸二酯，合成路线如下：

式中：n大于等于1；R为烷基。

所述的深共融溶剂是由铵盐、铁盐和对甲苯磺酸按摩尔比为1：0.01：1～3比例混合，加热到40℃～80℃直至体系变为澄清透明液体，得到深共融溶剂。

所述的深共融溶剂与二酸的摩尔比为1:2～5。

所述二酸或二酸酐与醇类的摩尔比为1:2～16。

该方法的反应温度为60℃～110℃，反应时间为6～12小时。

所述的铵盐为氯化胆碱、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四乙基溴化铵或四乙基氯化铵等。

所述的铁盐为三氯化铁、三溴化铁或硫酸铁等。