己二酸异丁酯是一种化学品,具有较低的毒性和良好的溶解性。它可以溶于多种溶剂,如酯类、烃类、醇类和氯化物等。该化合物的物理性质包括密度、沸点、折射率和闪点等。己二酸异丁酯具有易燃性和刺激性,操作时需要佩戴个人防护用品,避免接触火源和高温,并储存时要避免受潮、阳光直射和酸性物质的存在。
己二酸异丁酯的制备包括酯化反应步骤、水洗步骤、脱醇步骤、精制步骤和过滤步骤。在精制步骤中使用精制剂可以得到颜色较浅的产品,无需高真空精制处理即可出售,从而节约了设备投资,降低了生产成本。
己二酸异丁酯常被用作塑料增塑剂,可以增加聚合物的柔软性和延展性,广泛应用于制备各种塑料制品。此外,它还可以用作化妆品、润滑油和油墨等领域的添加剂。
己二酸异丁酯还具有一定的化感效应,对茄子种子萌发和幼苗生长期间的黄萎菌具有抑制作用。在实验中,低浓度的己二酸异丁酯可以促进茄子种子的萌发和幼苗的生长,而高浓度则表现出抑制作用。该化合物对叶片丙二醛含量和细胞膜相对透性也具有一定的影响。
[1]张富强.己二酸二异丁酯的精制方法:CN 201210461480[P].CN 102936200 A.DOI:CN102936200 A.
[2]陈红.酯类增塑剂的绿色催化合成研究[D].合肥工业大学,2007.DOI:10.7666/d.y1206921.
[3]刘娜,周宝利,李轶修,等.化感物质己二酸二异丁酯对茄子黄萎病及幼苗生长的效应[J].园艺学报, 2009(7):6.DOI:10.3321/j.issn:0513-353X.2009.07.019.
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己二酸二丁酯是一种重要的工业化学品,具有广泛的应用,包括用作增塑剂、溶剂和香料。它可以通过催化酯化反应由己二酸和正丁醇制备。催化剂在提高反应速率和收率方面起着关键作用。
简介:己二酸二丁酯(Dibutyl Adipate,简称DBA)是一种无色透明油状液体,作为重要的有机中间体,被广泛用作特种溶剂、香精和香料控制剂。其特性包括低蒸气压、低凝固温度、高沸点温度、相对低的黏度,以及高化学稳定性和环境友好性。在工业领域,DBA被广泛应用于润滑剂,如汽车发动机油和液压油中。此外,由于其具有低温聚合特性,DBA还被用作乙烯树脂、纤维素树脂和合成橡胶等耐寒型增塑剂。最近,由于其低毒性和环保特性,DBA正逐步替代具有生殖毒性风险的邻苯类增塑剂DOP和DBP。
1. 合成:
己二酸二丁酯工业合成路线以正丁醇和己二酸为原料,按醇酸物质的量比2.5∶1投入反应釜,加入己二酸质量0.1%的硫酸作催化剂,再加入占己二酸质量约5%的活性炭,用于吸附氧气、脱色,维持真空度90 kPa,搅拌升温,反应温度120~130 ℃,反应时间120 min,待酯化液冷却后,用2%碱液中和,静置分层,温水洗涤后的粗酯经减压蒸馏脱去丁醇,压滤后获得成品。合成路线如下:
2. 催化剂:
2.1 固体超强酸催化合成己二酸二丁酯
超强酸是酸强度比100%硫酸更强的酸。固体超强酸不腐蚀设备,不污染环境,不怕水,耐高温,反应活性高,选择性好,易于制备,在反应体系中易分离,不易中毒,能够重复使用,是工业上具有应用价值的催化剂。自1979年Hino等首次合成TiO2/SO42-等新型固体超强酸后,研究及应用开发十分恬跃。由于改性固体超强酸可以增大比表面,调节酸强度和酸密度,改善催化活性、稳定性和寿命与节约成本等,所以近年来有不少学者在固体超强酸中加入第二、第三组分制成复合固体超强酸并应用于有机合成中,何节玉、王龙杰、罗金岳直接利用双组分固体超强酸催化合成己二酸二丁酯。催化剂重复使用5次后,活性变化很小。
2.2 分子筛催化合成己二酸二丁酯
分子筛催化是有机合成中较早研究的一类固体酸催化反应。分子筛具有耐高温、不怕水、制备方便、污染少、不会腐蚀设备等特点,易于与反应体系分离,并可重复使用和再生,因此在工业上具有重要的应用价值。在车荣睿的研究中,通过在1% HZSM-5分子筛的作用下,以苯为带水剂,在回流搅拌条件下,将0.50 mol的己二酸和0.55 mol的正丁醇反应5.5小时,得到己二酸二丁酯的产率为90.3%。经过10次重复使用后,催化剂的活性仍未发生变化。
2.3 锆酸酯催化合成己二酸二丁酯
锆酸酯是一种新型耐高温催化剂,催化活性高,用量少,不受分子大小的限制。车荣睿利用0.05%的锆酸四正丙酯(或锆酸四异丙酯)为催化剂,加入0.50 mol己二酸、0.55 mol正丁醇,在25m L苯为带水剂存在下,搅拌回流分水4.0 h(或3.5h),己二酸二丁酯收率为90.2%(或91.0%)。因此,锆酸酯是合成己二酸二丁酯的有效催化剂。
2.4 杂多酸催化剂
杂多酸用于酯化反应中是一种活性强度适中的多元质子酸催化剂,具有高活性、高选择性和热稳定性以及再生速率快等特点,近年来受到研究者的广泛关注。吴庆银等制备钨锗酸催化己二酸与正辛醇的酯化反应,在 (己二酸0.053 mol) 醇酸物质的量比2.6∶1,催化剂用量0.3 g,带水剂苯用量16 mL,反应时间150 min条件下,DBA酯化率达95%。廖德仲等用磷钨酸催化己二酸与正辛醇的酯化反应,在(己二酸0.1 mol) 醇酸物质的量比4∶1,催化剂用量0.5 g,反应时间300 min条件下,DBA收率96%。訾俊峰等以硅钨杂多酸催化己二酸和正丁醇酯化。利用正交实验验证己二酸用量0.05 mol时,醇酸物质的量比2.6∶1,硅钨酸催化剂用量0.3 g,带水剂甲苯15 mL,反应时间30 min,酯化率达99%以上。孙晓波等采用酸化法自制Keggin结构磷钨酸催化剂,以甲苯为带水剂,合成DBA,醇酸物质的量比3.3∶1,磷钨酸用量为酸用量的1.5%,带水剂为反应体系总质量的24%,反应时间120 min时,酯化率可达99.45%,同时测定了在反应温度95~110 ℃、加料醇酸比在2.0~3.5,甲苯连续带水情况下,不同工艺条件下DBA的收率,得到不同温度下反应平衡参数,建立了相应的反应模型参数。
2.5 强酸性阳离子交换树脂
用于酯化合成DBA的强酸性离子交换树脂,是一种含有磺酸基活性基团功能高分子材料,其内部具有毛细孔结构,受溶剂影响较小,不溶于反应体系。作为酯化催化剂活性好,选择性好,设备腐蚀和三废较少,价格低廉。俞善信等分别利用732型和D61型强酸离子交换树脂作催化剂合成己二酸二丁酯,具体结果见下表。
但离子交换树脂耐高温性较差 (<120 ℃) ,操作条件苛刻,强酸性阳离子交换树脂,在酯化反应中耐高温稳定性有待进一步提高。
参考:
[1]李小聪,姚宁,徐丽,等. 催化酯化制备己二酸二丁酯工艺研究进展 [J]. 河南化工, 2019, 36 (04): 3-8. DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2019.04.001.
[2]俞善信,刘美艳. 己二酸二丁酯催化合成的研究进展 [J]. 塑料助剂, 2010, (03): 14-18.
2,5-二氯苯甲酸是一种具有芳香酸性质的有机化合物,化学式为C7H4Cl2O2,呈白色针状结晶体。它可溶于乙醇、乙醚和热水,具有一定的挥发性。该化合物的熔点为152~157℃,沸点为301.00℃,密度为1.518 g/cm3。需要注意的是,2,5-二氯苯甲酸具有较强的刺激性,尤其对眼睛、呼吸系统和皮肤有刺激作用。
2,5-二氯苯甲酸是一种广泛应用于有机合成的中间体,主要用于合成旱地除草剂“豆科威”和“地草平”。该除草剂在我国北方和北美等地得到广泛使用,具有药害小、不受雨天影响等优点。此外,2,5-二氯苯甲酸还可以用于合成抗溃疡新药和胃粘膜保护剂马来酸依索拉定,在其他领域也有应用。
作为一种结构简单的芳香酸化合物,2,5-二氯苯甲酸有多种合成方法。以下是几种代表性的合成方法:
1. 光气法:将对二氯苯与光气反应得到2,5-二氯苯甲酰氯,再经水解得到目标产物。
2. 氯甲基化法:将对二氯苯与多聚甲醛反应,再经高锰酸钾氧化得到目标产物。氯甲基化反应的收率为53.4%,氧化反应的收率为83%。
3. 三氯苯法:以1,2,4-三氯苯为原料,制得2,5-二氯苯腈,再经碱解得到目标产物。
4. 苯甲酰氯法:将苯甲酰氯经氯化、水解得到2,5-二氯苯甲酸。氯化反应的温度控制在35~45℃,水解反应在存在浓硫酸的条件下进行。
5. 对二氯苯四氯化碳法:将2,5-二氯-6-氨基苯甲酸与己二酸二异丁酯反应,加入环烷酸钴催化剂,经过一系列步骤得到目标产物。
[1]金谱恒.2,5-二氯苯甲酸[J].今日科技, 2000, 09:13-13.DOI:CNKI:SUN:JIRK.0.2000-09-010.
[2]严义达.一种药物中间体2,5-二氯苯甲酸的合成方法:CN201710218741.0[P].CN108238900A.
引言:
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)主要用于塑料工业,作为增塑剂改善聚合物的柔韧性和加工性能。除了塑料,DBP还广泛应用于涂料、胶粘剂和其他工业产品中,以提升其物理性能和耐久性。
简介:
邻苯二甲酸二丁酯(C16H22O4),简称DBP,是一种无色至浅黄色的油状液体,分子量为278.35 g/mol。它也被称作邻苯二甲酸二丁酯。DBP在工业中有广泛应用,主要用于生产各种消费品中的柔性塑料。该化合物通常被认为急性(短期)和慢性(长期)毒性相对较低。然而,因其潜在的毒性问题,尤其是在儿童玩具中的使用,浓度达到1000 ppm或以上时已被禁止。
1. 特性
2. 邻苯二甲酸二丁酯有什么作用?
邻苯二甲酸二丁酯是一种主要因其增塑特性而为人所知的化合物。它是一种油性无色液体,可赋予塑料柔韧性,而不会损害其耐用性。DBP 还可用作溶剂,帮助溶解各种物质。它的低挥发性和稳定性使其在不同行业中得到广泛使用。
由于其多功能特性,DBP 可用于多种产品。它是 PVC 塑料中的关键成分,可增强其柔韧性,使其适用于各种应用,例如地板、管道和汽车零件。此外,DBP 还用于生产粘合剂、涂料、油墨和个人护理产品。然而,由于担心其潜在的健康和环境影响,已对其在某些产品(尤其是儿童产品)中的使用进行了限制和监管。
3. 邻苯二甲酸二丁酯的主要用途
邻苯二甲酸二丁酯在各种材料中有多种用途。邻苯二甲酸二丁酯的主要用途是软化和增加塑料的柔韧性,例如,用于浴帘、雨衣、食品包装和汽车内饰等。它已被用于驱虫剂和香水油和树脂的溶剂。邻苯二甲酸二丁酯可用作硝化纤维素漆、弹性体、炸药、指甲油和固体火箭推进剂中的增塑剂。其他用途包括香水定型剂、纺织润滑剂、安全玻璃添加剂、印刷油墨和粘合剂。
4. 邻苯二甲酸二丁酯毒性
(1)毒性
吸入高浓度的邻苯二甲酸二丁酯可能包括对眼睛、鼻子和喉咙的刺激。它可能会导致恶心、流泪、呕吐、头晕和头痛。长期接触可能会导致肝脏和肾脏损伤。邻苯二甲酸二丁酯可能会伤害发育中的胎儿和男性睾丸。
美国加州等权威机构已将邻苯二甲酸二丁酯(DBP)列为生殖和发育毒物。欧盟也已禁止在化妆品和个人护理产品中使用这一成分。动物实验显示,妊娠期接触DBP可能导致不孕、隐睾和精子发育障碍,这些不良影响类似于人类的睾丸发育不良综合征。产前暴露于DBP与男婴生殖系统发育的解剖学变化相关。此外,在成年男性中,DBP的接触与血清激素水平变化、精子浓度和活力下降以及生育能力降低有关。
(2)接触途径
邻苯二甲酸二丁酯可以在人呼吸含有邻苯二甲酸二丁酯的空气时进入人体,或者当一个人喝水或吃含有该化合物的食物时。邻苯二甲酸二丁酯可以通过皮肤进入人体,但这是非常缓慢的。
5. 处理邻苯二甲酸二丁酯时的注意事项
(1)建议的安全措施
处理邻苯二甲酸二丁酯时,安全至关重要。始终佩戴适当的个人防护设备,包括手套、护目镜和呼吸面罩。确保工作区域通风良好,以尽量减少吸入蒸气。避免皮肤接触和摄入。小心处理化学品至关重要,避免溢出和泄漏。在阴凉、干燥、通风良好的地方妥善存放也至关重要。
(2)接触后该怎么办?
如果您接触邻苯二甲酸二正丁酯,有许多因素决定它是否会对您产生不利影响。这些因素包括剂量(量)、持续时间(多长时间)以及您如何接触这种物质。您还应该考虑您接触的其他化学物质、您的年龄、性别、饮食、个人特征、生活方式和健康状况。
如果邻苯二甲酸二丁酯接触到皮肤,请立即用肥皂和水清洗受影响的区域。如果接触到眼睛,请用大量水冲洗眼睛至少 15 分钟。如果吸入,请将患者移至新鲜空气处,如果症状持续,请就医。如果摄入,除非医务人员指示,否则不要催吐。立即寻求医疗帮助。如果发生泄漏,请控制泄漏以防止污染,并按照当地法规进行处理。
6. 邻苯二甲酸二丁酯的替代品
在寻找邻苯二甲酸二丁酯 (DBP) 的替代品时,由于其有效性和安全性,通常会考虑几种化学品。六种主要替代品包括 DINCH、ATBC、DOTP、TXIB、TOTM 和 DEHA。DINCH(二异壬基环己烷-1,2-二羧酸酯)通常因其低毒性和在各种应用中的高性能而被选中。ATBC(乙酰柠檬酸三丁酯)和 DOTP(对苯二甲酸二辛酯)因其对环境的影响较小而着称,并且是一系列产品中的有效增塑剂。TXIB(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯)具有增强的柔韧性和稳定性。TOTM(三(2-乙基己基)偏苯三酸酯)因其耐高温性和适用于高性能应用而受到青睐。DEHA(二(2-乙基己基)己二酸酯)因其低挥发性和良好的低温性能而受到认可。每种替代方案都具有独特的优势,DINCH 和 ATBC 因其在敏感应用中的安全优势而备受关注,而 DOTP 和 TOTM 因其性能特征而受到青睐。在这些替代方案中的选择取决于特定的应用要求和安全考虑,确保在功效和降低健康和环境风险之间取得平衡。
参考:
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[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9781895198584500262
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[7]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/