本發(fā)明涉及一種制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯的方法，屬于精細化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯是一種非鄰苯類環(huán)保型增塑劑，是用于聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）和其它樹脂的多用途環(huán)保改性劑，具有低粘度、低密度、低凝固點、抗水解、無色透明、高穩(wěn)定性、安全無毒等特點，這種增塑劑符合法規(guī)要求的最高標準，其無毒特性讓眾多玩具制造商和消費者感到放心。由于具有較低的初粘性和卓越的粘度穩(wěn)定性與可加工性，該增塑劑可以滿足高速的制模生產(chǎn)效率和循環(huán)周期要求，并且能保證厚度一致。因此廣泛應(yīng)用于各種PVC樹脂制品，油墨、顏料和EVA乳液中。是水性丙烯酸乳液涂料高沸點的成膜助劑，是制備零VOC水性丙烯酸乳液涂料不可缺少的原料。

中國專利CN102267896A發(fā)明了一種2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和異丁酸經(jīng)酯化反應(yīng)制備2,2,4-三甲基-1,3戊二醇二異丁酸酯。以2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯與異丁酸為原料，以固體酸為催化劑制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯。該方法存在諸多問題，比如：催化劑用量大、反應(yīng)時間長、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低、生產(chǎn)成本高等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯的方法，該方法在堿性條件下進行酯化，所用催化劑用量少且反應(yīng)時間短，轉(zhuǎn)化率高，經(jīng)濟效益明顯。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種制備2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯的方法，其是以2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和異丁酸為原料在堿性條件下進行酯化反應(yīng)制得。

反應(yīng)方程式為：

。

優(yōu)選地，酯化反應(yīng)中所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂中的一種或幾種混合物。

優(yōu)選地，所述堿的用量是2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯用量的千分之五到百分之五。

優(yōu)選地，所述異丁酸與2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯MOL比2~4:1。

本發(fā)明的優(yōu)點是：以2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和異丁酸為原料在堿性催化劑作用下進行酯化反應(yīng)，反應(yīng)過程容易控制，催化劑用量少，反應(yīng)時間短，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率高，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

實施例1

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態(tài)放入2克氫氧化鈉，關(guān)閉投料口，保持每分鐘70～80轉(zhuǎn)的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應(yīng)生成的氣化水，經(jīng)冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續(xù)反應(yīng)，隨著水分的收集，瓶中反應(yīng)生成的水減少，繼續(xù)加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應(yīng)生成的水全部帶出至回流器無水滴出現(xiàn)，整個回流時間2小時。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空達到-0.09MPa,脫出未反應(yīng)的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經(jīng)氣象色譜檢測：異丁酸0.43%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.31%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.6%。將反應(yīng)物經(jīng)100克溫度40℃的水洗滌，再經(jīng)簡單的提純，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯經(jīng)氣象色譜測試含量大于99.0%，達到一般工業(yè)品要求。

實施例2

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和352克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態(tài)放入3克氫氧化鈉，關(guān)閉投料口，保持每分鐘70～80轉(zhuǎn)的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應(yīng)生成的氣化水，經(jīng)冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續(xù)反應(yīng)，隨著水分的收集，瓶中反應(yīng)生成的水減少，繼續(xù)加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應(yīng)生成的水全部帶出至回流器無水滴出現(xiàn)，整個回流時間1小時45分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應(yīng)的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經(jīng)氣象色譜檢測：異丁酸0.35%、2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.28%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.7%。

實施例3

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態(tài)放入1.08克氫氧化鈉，關(guān)閉投料口，保持每分鐘70～80轉(zhuǎn)的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應(yīng)生成的氣化水，經(jīng)冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續(xù)反應(yīng)，隨著水分的收集，瓶中反應(yīng)生成的水減少，繼續(xù)加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應(yīng)生成的水全部帶出至回流器無水滴出現(xiàn)，整個回流時間2.5小時。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應(yīng)的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經(jīng)氣象色譜含量檢測：異丁酸0.36%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.37%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.4%。

實施例4

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態(tài)放入4克氫氧化鉀，關(guān)閉投料口，保持每分鐘70～80轉(zhuǎn)的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應(yīng)生成的氣化水，經(jīng)冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續(xù)反應(yīng)，隨著水分的收集，瓶中反應(yīng)生成的水減少，繼續(xù)加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應(yīng)生成的水全部帶出至回流器無水滴出現(xiàn)，用氫氧化鉀反應(yīng)比較激烈，加熱比較緩慢，整個回流時間2小時40分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應(yīng)的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經(jīng)氣象色譜檢測：異丁酸0.43%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.31%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.6%。

實施例5

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和176克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態(tài)放入2克氫氧化鋇，關(guān)閉投料口，保持每分鐘70～80轉(zhuǎn)的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應(yīng)生成的氣化水，經(jīng)冷凝回到回流分水器異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續(xù)反應(yīng)，隨著水分的收集，瓶中反應(yīng)生成的水減少，繼續(xù)加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應(yīng)生成的水全部帶出至回流器無水滴出現(xiàn)，整個回流時間2小時20分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09 MPa，脫出未反應(yīng)的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經(jīng)氣象色譜檢測：異丁酸0.43%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.41%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.2%。

實施例6

將216克2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和352克異丁酸放入1000ml三口燒瓶中，裝上冷凝器、回流分水器和測溫器，攪拌狀態(tài)放入3克氫氧化鈣，關(guān)閉投料口，保持每分鐘70～80轉(zhuǎn)的攪拌速率，緩慢加熱至110℃，異丁酸和反應(yīng)生成的氣化水，經(jīng)冷凝回到回流分水器，異丁酸和水分層，上層的異丁酸回到瓶中繼續(xù)反應(yīng)，隨著水分的收集，瓶中反應(yīng)生成的水減少，繼續(xù)加溫，逐步至165℃，保持在異丁酸沸點之上，把反應(yīng)生成的水全部帶出至回流器無水滴出現(xiàn)，整個回流時間約2小時30分鐘。隨后回收異丁酸，溫度保持在165℃，逐步使用真空，最終真空到達-0.09MPa,脫出未反應(yīng)的異丁酸。降溫至40℃，此時瓶中物料經(jīng)氣象色譜檢測：異丁酸0.36%、2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯0.45%，2.2.4-三甲基-1,3-戊二醇雙異丁酸酯97.0%。