一種丁二酸二酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種丁二酸二酯的制備方法。其步驟為：將低濃度的丁二酸水溶液、醇、萃取劑和催化劑混合進行反應得到丁二酸二酯。反應采用一種固載磺酸性雜多酸離子液體為催化劑，催化效果好且可回收利用；反應過程中采用多氯代烷烴不斷將產(chǎn)物酯萃取出，進而不斷促進反應向正方向進行，從而大大提高了丁二酸的轉(zhuǎn)化率。實驗結果表明該方法所得丁二酸二酯產(chǎn)率大于97％。該制備方法簡單，且所涉及的催化劑、醇、萃取劑都可回收再利用從而大大降低成本，其方法簡單，工藝流程合理，能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量好。
【專利說明】一種丁二酸二酯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種丁二酸水溶液直接酯化制備丁二酸二酯的制備方法。
【背景技術】
[0002]發(fā)酵法生產(chǎn)丁二酸過程中，發(fā)酵過后丁二酸存在于有大量水的發(fā)酵液中，通過濃縮的方式來增加丁二酸的濃度會增大耗能。關于從發(fā)酵液中提取丁二酸已經(jīng)陸續(xù)有國內(nèi)外相關研究機構報道出來，其提取方法主要鈣鹽與銨鹽法、溶劑萃取法、離子交換吸附法、膜分離法、電滲析法和直接酯化水解法等，其中直接酯化水解法是一種優(yōu)良的丁二酸提取法。由于酯化反應的特性，從體系中及時脫除產(chǎn)物是提高反應轉(zhuǎn)化率的重要手段。
[0003]從發(fā)酵液中直接將丁二酸酯化得到更高價值的丁二酸酯，直接得到目標產(chǎn)物，其縮短了工藝過程，降低了能耗，大大減少了成本。由于大量水的存在，反應物的濃度很低，酯化反應進行的緩慢，丁二酸的酯化率也會很低。由酯化反應的特性，從體系中及時脫除產(chǎn)物是提高反應轉(zhuǎn)化率的重要手段?？梢圆扇?yōu)良的固體酸催化劑加快反應速率，并且可通過萃取的方式不斷將酯從水中萃取出，這樣就會在很大程度上增大丁二酸的轉(zhuǎn)化率。采用的萃取劑易與產(chǎn)物酯分離，可以循環(huán)利用，更加經(jīng)濟。
[0004]丁二酸二甲酯又名玻拍酸(英文名:Dimethyl succinate, CAS No:106-65-0),無色至淡黃色液體(室溫下)，冷卻后可固化，呈葡萄酒和醚香及果香和焦香，沸點195~1960C，或80°C (1466Pa)，熔點18~19°C，微溶于水(1%)，溶于乙醇(3%)，混溶于油類，天然品存在于炒榛子中。其廣泛用于香料、食品、日用化工、醫(yī)藥、涂料等行業(yè)。
[0005]工業(yè)上合成丁二酸二甲酯的方法是，以丁二酸和甲醇為原料，以濃硫酸作催化劑經(jīng)過酯化反應而得。這樣的合成方法副反應多，設備容易被腐蝕，后期處理工藝復雜而且容易造成環(huán)境污染。
[0006]現(xiàn)有的有關丁二酸酯化的文獻報道中，多數(shù)是以純品丁二酸與不同的酯化劑在各種催化劑下反應得到相應的丁二酸酯。各種報道中丁二酸的轉(zhuǎn)化率以及產(chǎn)物收率也得到了較好的效果。但是很少有關將發(fā)酵液中的丁二酸直接酯化得目標產(chǎn)物的報道。將丁二酸在水溶液中直接酯化并加入萃取劑將產(chǎn)物酯萃取得丁二酸二酯的方法縮短了工藝過程，降低了能耗，大大減少了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種制備丁二酸二酯的制備方法，解決了在利用生物發(fā)酵法制取丁二酸的過程中，將發(fā)酵后的丁二酸溶液直接酯化而獲得具有更高價值的丁二酸二甲酯。
[0008]本發(fā)明采用的技術方案是:
[0009]一種丁二酸二酯的制備方法，其步驟如下:
[0010](I)將低濃度的丁二酸水溶液、酯化劑，加入反應器中，同時加入催化劑、萃取劑，所述低濃度的丁二酸水溶液的質(zhì)量濃度為3%~7%，所述酯化劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇中的一種，所述催化劑為如式(I)所示的硅膠負載磺酸型雜多酸雙核離子液體，
【權利要求】
1.一種丁二酸二酯的制備方法，其步驟如下: (1)將低濃度的丁二酸水溶液、酯化劑，加入反應器中，同時加入催化劑、萃取劑，所述低濃度的丁二酸水溶液的質(zhì)量濃度為3%~7%，所述酯化劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇中的一種，所述催化劑為如式(I)所示的硅膠負載磺酸型雜多酸雙核離子液體， H2O40PMoJ H2O40PMo12"
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述丁二酸水溶液的質(zhì)量濃度為6%~8%。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)中所述丁二酸與酯化劑的摩爾比為1:3~1:10。
4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述丁二酸與酯化劑的摩爾比為1:6 ~1:8。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(1)中所述萃取劑為二氯甲烷、氯仿、1，2- 二氯乙烷、1，I, 2-三氯乙烷，I, I, 2，2-三氯乙烷、二氯丙烷等中的一種。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的制備方法，其特征在于:加入萃取劑的體積為丁二酸水溶液體積的1/2~3/2。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述反應溫度為50°C~90。。。
8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述反應時間為4~8小時。
【文檔編號】C07C67/58GK103819336SQ201410100605
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權日:2014年3月19日
【發(fā)明者】任曉乾, 張峰, 梁金花, 胡曦, 王俊格, 姜岷 申請人:南京工業(yè)大學