我國增塑劑發展較快,產量較大,為塑料工業的發展作出了重要貢獻。但特殊性能的增塑劑品種仍然較少,產量較低,遠遠滿足不了塑料工業對某些特殊用途塑料的增塑要求。對硝基苯甲酸異辛酯是一種有特殊用途的增塑劑,已在光電導性高聚物、電照相光敏材料中得到應用,能增加膜的的光穩定性、熱穩定性、pH穩定性、抗氧性、耐溶劑性、混容性及柔軟性等,使軟化點≥100℃[1,2]。也可作為中間體,進一步制備特種增塑劑[3、4]。本文報道采用高效的酰化試劑,催化合成對硝基苯甲酸異辛酯,工藝簡單,收率較高。

1　實驗部分

1.1　反應式



1.2　主要試劑與儀器催化劑磷酰氯二乙酯(DEPPC),按文獻自制[5](bp88～90℃/1200Pa);對硝基苯甲酸,含量≥99.5%,常德西洞庭化工廠;異辛醇為市售化學純試劑。HPLC測含量,采用島津LC6A高效液相色譜儀;元素分析用PE2400CHN自動分析儀;IR用PE1700紅外分光光度計,旋涂法;吸收光譜用島律UV265型紫外分光光度計。

1.3　酯化反應在裝有溫度計、機械攪拌器、回流冷凝管及滴液漏斗的四頸瓶中,加入對硝基苯甲酸33.4g(0.20mo1),異辛醇63mL(52.0g,0.40mol),開動攪拌,滴加自制的催化劑DEPPC5mL。滴完后,控溫回流6h。冷卻,用10%的碳酸鈉溶液中和。水洗后,用無水硫酸鎂干燥。減壓蒸餾,在36～38℃/12mmHg脫去異辛醇33mL(28.0g)。加5g活性炭吸附脫色,抽濾后,得淡黃色的對硝基苯甲酸異辛酯產品52.0g。產率93.4%。HPLC測得含量98.7%;IR:νmax1722(C=O),1295(C-O),1102cm-1;元素分析(%,括號內為計算值):C64.81(64.47),H7.60(7.52),N4.99(5.01);UVλmax258.6nm。

2　結果與討論本文設計了三因素、三水平的正交實驗方案,尋找最優化工藝條件,見表1、表2。



　　由表2的極差分析可知,反應溫度對酯化反應收率影響最大。最優化工藝條件為,回流溫度下,酸醇比為1∶2時,反應6h,產率為93.4%,實驗的重復性很好。酯化反應最常用的催化劑是硫酸等質子酸和分子篩[6],硫酸催化法除廢酸排放帶來廢水外,還易使原料發生氧化、分解、脫水、聚合等副反應,使產率不高,產品顏色加深,有異味,而且醇酸比通常很大,有的甚至高達20∶1(mol比),本文采用有機磷酰化合物作催化劑,醇酸比可大為降低,在回流溫度也未見發生明顯的副反應。另外,在反應開始階段。對硝基苯甲酸沒有溶解,反應在液固兩相下進行,對酯化收率影響也不大。

3　結　論以有機磷酰化合物催化對硝基苯甲酸與2乙基己醇的酯化,制備特種增塑劑對硝基苯甲酸異辛酯,方法可行,工藝簡單,產物易分離,填補國內產品空白,具有較好的工業化前景。合適的工藝條件為,回流溫度下,酸醇比為1∶2時,反應6h。