乙酸苄酯的合成新工艺研究Ξ李剑,佘光前,周昌然(湖南轻工研究院有限责任公司,湖南长沙,410015)摘要:报道了合成乙酸苄酯的新工艺,以有机溶剂丙酸丁酯作为反应介质,三乙胺为催化剂,合成了乙酸苄酯。产品收率可达9911%,产品纯度>9915%,溶剂可反复回收使用。关键词:乙酸苄酯;丙酸丁酯;合成中图分类号:TQ225124文献标识码:A文章编号:1009-9212(2003)02-0020-021前言乙酸苄酯既可作溶剂又是多种香精配方中常用的香原料之一,近几年来,随着香精香料工业的发展和加香领域的拓宽,乙酸苄酯的需求在大幅度提高,怎么简化操作工艺、提高乙酸苄酯的收率已成为生产企业亟待解决的问题。传统合成乙酸苄酯的方法有两种:其一由苄氯与无水醋酸钠(钾)反应制得;其二由苄醇和冰醋酸(酐)在硫酸催化下直接酯化制得。目前工业生产中仍沿用这种两种方法,其主要缺点是产品收率仅80%左右[1～5],生产成本居高不下,从而限制了其应用和发展。笔者经过对传统过程的模拟重复,认为制约乙酸苄酯收率的因素主要有两个:其一传统工艺中反应体系过稠,通常的搅拌很难保证充分的传质效果;其二反应体系中水的存在,影响了酯的反应平衡。基于以上两点认识,笔者选择了一种对反应物有良好的溶解性能的溶剂作为反应介质,在无水条件下顺利合成了乙酸苄酯,产品收率达9911%,产品经初步提纯,色谱分析其含量达9915%。将该工艺应用于生产中同样取得了良好的效果。1实验部分111实验原料三乙胺、苄氯为化学纯试剂,溶剂丙酸丁酯自制,其它均为工业品。112实验操作在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中依次加入溶剂、Na2CO3、三乙胺、苄氯,启动搅拌并加热,一定温度下滴加醋酐,滴加完后保温反应一定时间。反应结束后,自然冷却,分别用饱和NaCl水溶液和Na2CO3水溶液洗涤至pH9～10,油相为粗产品,色谱分析其含量并折算产品收率,粗产品减压蒸馏,回收溶剂,并截取温差不超过1℃的主馏份为产品。2结果与讨论211溶剂的选择为了获得较好的搅拌效果,在反应中加入一定量的溶剂作为反应介质,选取条件为:①与反应物及催化剂不发生反应;②不影响酯化反应平衡;③与产品乙酸苄酯分离系数大;④价廉且无不良气味。据此,分别选择苯、乙酸丁酯,自制溶剂丙酸丁酯和水进行反应的对比实验,其它反应条件为:投料比醋酐∶Na2CO3∶苄氯=0.6∶0165∶1(mol);催化剂三乙胺用量为苄氯的215%(m/m),反应温度115～120℃,反应时间5h,介质投入量与反应料比1∶1(m/m),将洗涤后的粗产品进行色谱分析,折算乙酸苄酯的收率如下:介质种类苯乙酸丁酯丙酸丁酯水产品收率(%)8217961598187916结果表明,以溶剂丙酸丁酯为反应介质,产品收率明显高于其它的溶剂,且反应体系稠度较小,反应平稳,洗涤分层也较好,回收简便。由此,选定溶剂丙酸丁酯为反应介质。212反应工艺参数的确定21211溶剂用量的确定反应的其它条件同前211,仅调整溶剂丙酸丁酯的用量分别取总投料量的40%、30%、20%、10%,实验现象及产品收率记录如表1。从以上结果可知,溶剂用量越大,体系稠度越小,反应物在介质中溶解越好,收率也越高,溶剂用量在20%以上,都能保证搅拌顺利,反应平稳,且产品收率基本无差别,为减少溶剂回收工作量与损失,选择溶剂第33卷第2期2003年4月精细化工中间体FINECHEMICALINTERMEDIATESVol.33No.2April2003Ξ作者简介:李剑(1966-),男,湖南长沙人,实验师,主要从事香精香料研究开发工作。收稿日期:2003-10-10用量为20%。表1溶剂用量对产品收率的影响序号溶剂用量(%)产品收率(%)反应现象1409818正常2309814正常3209816体系略有粘稠,但搅拌正常4109416体系过稠,搅拌困难21212投料配比对反应影响控制反应条件同211,溶剂用量按21211优化确定20%,改变反应物料之间的配比进行研究,结果见表2。表2投料配比对反应的影响序号苄氯∶醋酐∶Na2CO3(mol)产品收率(%)51∶015∶0155961761∶0155∶016981671∶016∶0165981481∶0165