本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及中間體的制備，具體涉及一種油酸甲酯的催化制備方法。
背景技術(shù)：
：油酸甲酯為淡黃色透明的油狀液體,廣泛應(yīng)用于化工、紡織和醫(yī)藥等有機(jī)合成中，主要用作表面去垢劑、乳化劑、穩(wěn)定劑的中間體，也可用作生物柴油或取代脂肪酸作為許多油脂化學(xué)品的原料。對(duì)于油酸甲酯的合成很早就有研究，最典型的傳統(tǒng)制備方法是以油酸和甲醇為原料，使用硫酸為催化劑進(jìn)行加熱回流，反應(yīng)時(shí)間10h，用甲醇鈉中和至pH為8-9，再用水洗至中性，然后用無水氯化鈣干燥，過濾。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種油酸甲酯的催化制備方法。本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種油酸甲酯的催化制備方法：將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，70-90℃酯化反應(yīng)2-4小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯；所述固體催化劑以改性納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于改性納米高嶺土上；其中，所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土30-40份分散于45-55份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-15％的三乙烯四胺中，于40-50℃條件下攪拌25-35min，再加入5-15份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌20-30min，降溫后過濾，干燥即得。優(yōu)選地，所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土35份分散于50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的三乙烯四胺中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。優(yōu)選地，固體催化劑具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米高嶺土加入去離子水中，改性納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:10-1:20，超聲分散30-60分鐘，功率120-240W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌8-12h，其中硝酸銅與改性納米高嶺土的質(zhì)量比為1:10-1:20；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中80-120℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?00-450℃，并在此溫度下保持3-5h，降溫后取出即得所述固體催化劑。優(yōu)選地，油酸和甲醇摩爾比為1:1.5-4.5。優(yōu)選地，所述固體催化劑重量為油酸重量的10-20％。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單易于操作，轉(zhuǎn)化率高；固體催化劑分離后可以反復(fù)套用，且反復(fù)套用多次后催化效率無明顯降低。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明保護(hù)范圍。盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。實(shí)施例1：油酸甲酯的催化制備方法將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，80℃酯化反應(yīng)3小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯。油酸和甲醇摩爾比為1:3。所述固體催化劑重量為油酸重量的15％。所述固體催化劑以改性納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于改性納米高嶺土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米高嶺土加入去離子水中，改性納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌10h，其中硝酸銅與改性納米高嶺土的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?30℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土35份分散于50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的三乙烯四胺中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。實(shí)施例2：油酸甲酯的催化制備方法將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，70℃酯化反應(yīng)4小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯。油酸和甲醇摩爾比為1:1.5。所述固體催化劑重量為油酸重量的10％。所述固體催化劑以改性納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于改性納米高嶺土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米高嶺土加入去離子水中，改性納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:10，超聲分散30分鐘，功率120W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌8h，其中硝酸銅與改性納米高嶺土的質(zhì)量比為1:10；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中80℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?00℃，并在此溫度下保持5h，降溫后取出即得所述固體催化劑。所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土30份分散于45份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的三乙烯四胺中，于40℃條件下攪拌35min，再加入5份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌20min，降溫后過濾，干燥即得。實(shí)施例3：油酸甲酯的催化制備方法將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，90℃酯化反應(yīng)2小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯。油酸和甲醇摩爾比為1:4.5。所述固體催化劑重量為油酸重量的20％。所述固體催化劑以改性納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于改性納米高嶺土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米高嶺土加入去離子水中，改性納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:20，超聲分散60分鐘，功率240W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌12h，其中硝酸銅與改性納米高嶺土的質(zhì)量比為1:20；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中120℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?50℃，并在此溫度下保持3h，降溫后取出即得所述固體催化劑。所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土40份分散于55份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的三乙烯四胺中，于50℃條件下攪拌25min，再加入15份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌30min，降溫后過濾，干燥即得。實(shí)施例4：油酸甲酯的催化制備方法將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，80℃酯化反應(yīng)3小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯。油酸和甲醇摩爾比為1:3。所述固體催化劑重量為油酸重量的12％。所述固體催化劑以改性納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于改性納米高嶺土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米高嶺土加入去離子水中，改性納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌10h，其中硝酸銅與改性納米高嶺土的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?30℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土35份分散于50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的三乙烯四胺中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。實(shí)施例5：油酸甲酯的催化制備方法將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，80℃酯化反應(yīng)3小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯。油酸和甲醇摩爾比為1:3。所述固體催化劑重量為油酸重量的18％。所述固體催化劑以改性納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于改性納米高嶺土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米高嶺土加入去離子水中，改性納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌10h，其中硝酸銅與改性納米高嶺土的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?30℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。所述改性納米高嶺土制備方法為：取納米高嶺土35份分散于50份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的三乙烯四胺中，于45℃條件下攪拌30min，再加入10份Zn(NO3)2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。實(shí)施例6：對(duì)比實(shí)施例，納米高嶺土不改性將油酸、甲醇和固體催化劑加入反應(yīng)釜中，80℃酯化反應(yīng)3小時(shí)，然后將反應(yīng)液過濾，固體催化劑用于反復(fù)套用，濾液經(jīng)硅膠柱層析提純得到目標(biāo)產(chǎn)物油酸甲酯。油酸和甲醇摩爾比為1:3。所述固體催化劑重量為油酸重量的15％。所述固體催化劑以納米高嶺土為載體，以硝酸銅為前驅(qū)體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化銅負(fù)載于納米高嶺土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的納米高嶺土加入去離子水中，納米高嶺土與去離子水質(zhì)量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸銅加入步驟S1所得的物質(zhì)中，磁力攪拌10h，其中硝酸銅與納米高嶺土的質(zhì)量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質(zhì)在水浴中蒸干，隨后轉(zhuǎn)移到烘箱中100℃烘干，隨后轉(zhuǎn)移到管式爐中，在氮?dú)鈿夥栈驓鍤鈿夥障律郎刂?30℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實(shí)施例7：效果實(shí)施例分別測(cè)試實(shí)施例1-6反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(％)以及催化劑反復(fù)套用五十次后催化效率降低百分值(％)，結(jié)果如下。轉(zhuǎn)化率(％)催化效率降低百分率(％)實(shí)施例199.95實(shí)施例689.745實(shí)施例2-5測(cè)定結(jié)果與實(shí)施例1基本一致，不再一一羅列。結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法簡(jiǎn)單易于操作，轉(zhuǎn)化率高；固體催化劑分離后可以反復(fù)套用，且反復(fù)套用多次后催化效率無明顯降低。上述實(shí)施例的作用在于說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，但并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3