柠檬酸三辛酯催化合成
第33卷第1期2013年1月现代化工
ModernChemicalIndustryJan．2013
·45·
科研与开发
柠檬酸三辛酯的催化合成研究
*
张霞艳，刘定华，刘晓勤
(南京工业大学化学化工学院材料化学工程国家重点实验室，江苏南京210009)
摘要：以柠檬酸和异辛醇为原料，无机盐硫酸氢钾为催化剂，非均相酯化反应生成柠檬酸三辛酯（TOC），考察了原料配比、
反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对合成反应的影响。实验表明，该无机盐催化剂具有较高的催化活性，其最佳工艺条件
150℃条件下反应2h，催化剂用量为反应物总质量的3%，酯化率达到96%以上；而且硫酸氢为：n（异辛醇）∶n（柠檬酸）=5.0，
钾有较好的重复使用性，使用6次后酯化率仍达90.85%，且便于与产物分离，回收利用效果好，对设备腐蚀和环境污染都较小。
关键词：柠檬酸三辛酯；柠檬酸；硫酸氢钾；催化酯化中图分类号：TQ414．99；225．2文献标志码：A文章编号：0253－4320（2013）01－0045－03
Researchoncatalyticsynthesisoftrioctylcitrate
ZHANGXia-yan，LIUDing-hua*，LIUXiao-qin
（StateKeyLaboratoryofMaterials-OrientedChemicalEngineering，CollegeofChemistryandChemicalEngineering，
NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China）Abstract：Theheterogeneousphasesynthesisoftrioctylcitrate（TOC）iscarriedoutwithcitricacidandiso-octylreactionalcoholasrawmaterialsandpotassiumbisulfate（KHSO4）ascatalyst．Theeffectsofmolarratioofreactants，
temperature，reactiontimeanddosageofcatalystonthesynthesisareinvestigated．Theoptimizedreactionconditionsareshownasfollows：5.0ofmolarratioofcitricacidtoiso-octanol，150℃ofreactiontemperature，2hofreactiontimeand
3%ofcatalystmassfraction（basedonallreactionmaterials）．Undertheoptimalreactioncondition，theesterificationyieldofcitricacidcanreachover96%．ItalsofindsthatKHSO4hasgoodreusability．Theesterificationyieldis90.85%aftersixtimes’consecutivelyreuse．Moreover，thecatalysthasthecharacteristicsofeasytoseparatefromproducts，highrecoveryavailability，lowercorrosionandenvironmentalpollution．
Keywords：trioctylcitrate；citricacid；potassiumbisulfate；catalyticesterification
柠檬酸酯是一类具发展前景的无毒增塑剂，可用于食品包装材料、医疗器具、儿童玩具和个人卫生
［1－2］
。与传统增塑剂相比，用品等方面其具有无毒、
［3－5］
。我国柠无污染、无刺激、生物降解性好等优点
檬酸产量较大，因此研究和开发柠檬酸酯系列产品
而列为柠檬酸三辛酯工业生产较理想的一类催
化剂。
1
1.1
实验部分
试剂与仪器
对拓宽柠檬酸的应用领域具有重要的实际意义。
目前，国内有少数厂家已经开始柠檬酸酯的开发，柠檬酸三丁酯及其乙酰化产品已工业化生［6－11］
，产而有关柠檬酸三辛酯的研究报道还较少。
［12］
有关的报道大多采用浓硫酸作催化剂，存在设备腐蚀严重，反应选择性差，后处理工艺复杂，环境污
一水合柠檬酸（AR）：国药集团化学试剂有限
公司生产；异辛醇（CP）：上海凌峰化学试剂有限公司生产；硫酸氢钾（AR）：上海科昌精细化学品公司生产。ZNHW型加热套：南京金正教学仪器有限公司生产；精密电动搅拌器：金坛市恒丰仪器厂生产。1.2实验方法
在装有热电偶、搅拌器、分水器和回流冷凝管的三口烧瓶中加入一定量的柠檬酸和异辛醇，加热套缓慢加热至110℃左右，同时不断搅拌使柠檬酸完
用移液器取微量反应液滴定测酸全溶解于异辛醇，
值；向反应液中加入适量催化剂，加热回流搅拌使反
应液沸腾，形成共沸，由异辛醇带出反应生成的水进入分水器，控制反应温度150℃反应至分水器中无
染严重，所得产品色泽差等弊端；随后报道的一些催
［13－14］［15－16］
、、化剂如固体超强酸离子交换树脂活性炭负载金属离子
等对柠檬酸三辛酯合成反应具
有良好的催化作用，但催化剂存在价格昂贵和制备过程复杂等缺点，不适合用于大规模工业化生产。笔者选用的无机盐硫酸氢钾催化剂具有催化活性高、产品色泽佳、易于分离复用和廉价易得等优点，
收稿日期：2012－07－04
［17］
zhangxy1027@126．com；刘定华（1965－），作者简介：张霞艳（1987－），女，硕士生，男，博士，研究员，主要从事绿色清洁化工新工艺的研究开发
025－83587191，ncldu@njut．edu．cn。工作，通讯联系人，