[发明专利]一种三羟甲基丙烷三羧酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酯类增塑剂或润滑油的制备方法，具体涉及三羟甲基丙烷三羧酸酯的制备方法。

背景技术

增塑剂是指在聚氯乙烯等塑料成型加工过程中使用的塑料助剂，它添加到聚合物体系中能使聚合物玻璃化温度降低，塑性增加，使之易于加工。三羟甲基丙烷三羧酸酯是一类适用于聚氯乙烯（PVC）加工的增塑剂。三羟甲基丙烷三羧酸酯另一用途是作为润滑油。

US6673959B2公开了一种包括三羟甲基丙烷三羧酸酯在内的羧酸酯合成方法，该方法使用烷基磺酸为催化剂，直接进行1,1,1-三羟甲基丙烷与羧酸的酯化反应，生成三羟甲基丙烷三羧酸酯。该方法采用羧酸为原料进行酯化，导致了反应完成后需要进行中和、水洗去除过量的羧酸的步骤，增加了能耗并需要处理水相废液。

CN101456813A公开了一种包括三羟甲基丙烷三脂肪酸酯在内的多元醇脂肪酸酯的制造方法，该方法采用1,1,1-三羟甲基丙烷和脂肪酸，将功能化离子液体作为催化剂，常压、80～200℃条件下反应。该方法使用的功能化离子液体成本相对较高，反应物1,1,1-三羟甲基丙烷的酯化率为70-85%。

CN101475467A公开了一种脂肪酶催化合成多元醇酯的新工艺，使用固定化脂肪酶Novozym435作为催化剂，以脂肪酸酯和1,1,1-三羟甲基丙烷为原料进行酯交换反应合成三羟甲基丙烷脂肪酸酯。该方法需要在真空条件下反应，反应时间较长，并且酶催化剂对于环境条件敏感。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的制备方法不够环保、不适于工业生产的缺陷，提供一种新的三羟甲基丙烷三羧酸酯的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种结构式为（Ⅰ）的三羟甲基丙烷三羧酸酯的制备方法，该方法包括在含无水碳酸钾的催化剂存在下，将结构式为（Ⅱ）的1,1,1-三羟甲基丙烷与羧酸酯R¹COOR、R²COOR、R³COOR进行反应，生成包括结构式为（Ⅰ）的三羟甲基丙烷三羧酸酯和相应的醇HOR的产物；

其中，R¹、R²、R³相同或不同，各自独立选自直链的C₂-C₁₇烷基、支链的C₃-C₁₇烷基和C₄-C₈环烷基中的一种，优选各自独立选自直链的C₂-C₈烷基和支链的C₃-C₈烷基中的一种；R选自C₁-C₅烷基中的一种，优选为甲基或乙基。

本发明提供的三羟甲基丙烷三羧酸酯的制备方法利用含无水碳酸钾的催化剂和羧酸酯的配合作用达到发明的目的，即有利于保护环境或安全生产，产物与反应物和催化剂易分离，收率高，纯度好，无需中和、水洗、脱水或加吸附剂过滤等工序。特别是，与采用羧酸作为酰化剂以及用烷基磺酸、离子液体、脂肪酶催化的技术相比，本发明提供的方法能够克服不够环保、不适于工业生产的缺陷，使得本发明方法可广泛应用于大规模工业生产。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

以下1,1,1-三羟甲基丙烷简称为三羟甲基丙烷。

本发明提供了一种结构式为（Ⅰ）的三羟甲基丙烷三羧酸酯的制备方法，该方法包括在含无水碳酸钾的催化剂存在下，将结构式为（Ⅱ）的三羟甲基丙烷与羧酸酯R¹COOR、R²COOR、R³COOR进行反应，生成包括结构式为（Ⅰ）的三羟甲基丙烷三羧酸酯和相应的醇HOR的产物；