105-76-0 / 馬來酸二丁酯的應(yīng)用

概述^[1-2]

馬來酸二丁酯(DBM)又名順丁烯二酸二丁酯，是一種用途廣泛的高分子單體，也是一種重要的化工原料，在高分子工業(yè)中常用作輔聚劑、潤滑劑和增塑劑。工業(yè)上采用硫酸催化合成馬來酸二丁酯，存在工藝復(fù)雜、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、“三廢”污染嚴(yán)重等問題，因此研究者不斷探索新型催化劑來替代硫酸，如磺酸、無機(jī)鹽、固體超強(qiáng)酸、雜多酸、分子篩。

應(yīng)用^[1]

馬來酸二丁酯(dibutylmaleate，DBM)是一種用途廣泛的化工原料，它的高分子單體極易與苯乙烯、氯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等單體發(fā)生共聚，可用作涂料、樹脂粘貼劑，造紙、織物、塑料和石油工業(yè)中的分散劑、潤滑劑、浸漬劑等；與氯乙烯共聚、脫氯化氫反應(yīng)，可得到耐熱性、穩(wěn)定性較好的微孔化合物，可用作過濾嘴香煙的煙蒂。馬來酸二丁酯可用作農(nóng)藥緩釋劑，延長農(nóng)藥的藥性，還可以提高洗滌劑清除污漬的洗滌效果；馬來酸二丁酯可作為氣相色譜固定液、凝膠化促進(jìn)劑、防銹添加劑、線型烯烴樹脂和不飽和聚酯的交聯(lián)劑、聚氯乙烯樹脂和甲基丙烯酸樹脂增塑劑，還可作為溶劑用于制備彩色照相乳液、特種墨水等。

制備^[1-3]

方法1：在裝有分水器的100mL三頸燒瓶中，加入一定量的馬來酸酐、正丁醇和催化劑，置于微波反應(yīng)器中。設(shè)定微波反應(yīng)器一定功率和一定微波時(shí)間，進(jìn)行微波輻射回流反應(yīng)。反應(yīng)完成后，分別用蒸餾水、飽和碳酸鈉溶液洗滌數(shù)次，用無水硫酸鎂干燥，處理后經(jīng)減壓蒸餾，蒸出未反應(yīng)的正丁醇，最后收集酯餾分，即可得到無色透明的油狀液體馬來酸二丁酯。稱量，按照下式計(jì)算產(chǎn)率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，馬來酸二丁酯最佳合成條件為：馬來酸酐與正丁醇物質(zhì)的量比1∶4，以離子液體［HSO3-pmim］+［HSO4］－為催化劑，其用量為2.0g，微波功率為600W，微波時(shí)間為15min，馬來酸二丁酯產(chǎn)率可達(dá)到99.36%。在微波輻射下，催化劑離子液體［HSO3-pmim］+［HSO4］－重復(fù)使用7次后活性沒有明顯降低，馬來酸二丁酯產(chǎn)率仍高于96%，表明該催化劑具有較好的反應(yīng)活性和穩(wěn)定性。與常規(guī)加熱方式相比，微波加熱提高了反應(yīng)效率，縮短了反應(yīng)時(shí)間。

方法2：在裝有磁力攪拌子、溫度計(jì)、分水器和冷凝管的三口燒瓶中加入一定量馬來酸酐，正丁醇，催化劑以及帶水劑甲苯，加熱回流反應(yīng)一定時(shí)間。反應(yīng)結(jié)束后，稍冷后取樣測定其酸值。利用GB1668-81方法測定反應(yīng)前后酸值的變化，計(jì)算酯化率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Zr(SO4)2/SiO2是合成馬來酸二丁酯的良好催化劑，適宜的催化劑制備條件為：硫酸鋯負(fù)載量57%，焙燒溫度400℃，焙燒時(shí)間2h。適宜的催化合成反應(yīng)條件為：酐醇物質(zhì)的量比為1∶2.5，催化劑用量為馬來酸酐質(zhì)量的6%，帶水劑甲苯8mL，反應(yīng)時(shí)間2.0h。在此條件下馬來酸二丁酯的酯化率為98.5%。

方法3：一種馬來酸二丁酯的合成方法，采用的合成方法為：加入順丁烯二酸酐、正丁醇、催化劑組成的反應(yīng)體系，使用循環(huán)泵和換熱器進(jìn)行內(nèi)循環(huán)加熱，體系抽真空進(jìn)行反應(yīng)；其中所述的反應(yīng)溫度為80~130℃，反應(yīng)時(shí)間3-4小時(shí)。如圖1所示的工藝流程示意圖進(jìn)行操作，向反應(yīng)釜中加入98kg順丁烯二酸酐、111kg正丁醇，25kg氫型陽離子交換樹脂，升溫，開冷凝器，待溶清后，開換熱器蒸汽，開反應(yīng)罐罐底閥、轉(zhuǎn)料泵，打內(nèi)循環(huán)，開冷凝器抽真空，分出產(chǎn)生的水，控制罐內(nèi)反應(yīng)溫度在90~125℃，反應(yīng)4小時(shí)，蒸餾，中和，水洗，得到產(chǎn)品，檢測產(chǎn)品，酯化率為99.3%。

主要參考資料

[1] 固體酸催化合成馬來酸二丁酯

[2] 微波協(xié)同離子液體催化合成馬來酸二丁酯

[3] CN201711478339.2一種馬來酸二丁酯的合成方法