简介
马来酸二异辛酯是制备琥珀酸二辛酯磺酸钠的核心中间体，后者因极低的表面张力、优异的渗透、乳化与分散能力，被广泛用于纺织印染助剂、皮革加脂、水性涂料、石油三次采油等领域；马来酸二异辛酯自身为无色低毒油状液体，分子中含一个可聚合C=C双键，既可与苯乙烯、丙烯酸酯等共聚，赋予树脂永久内增塑效果，避免传统外增塑剂迁移、挥发造成的脆化、发粘和毒性问题，也可经磺化、硫酸化等衍生化路线制备系列阴-非离子表面活性剂，市场容量与附加值均较高[1]。
马来酸二异辛酯的性状
合成路线
采用顺丁烯二酸酐与正辛醇的液相两步酯化合成马来酸二异辛酯：首先在室温下酸酐开环迅速生成马来酸单辛酯，释放的第一摩尔酸酐热为反应提供自驱动力；第二步单酯的羧基在酸催化下与第二分子醇可逆生成双酯，该步为整个反应的速率与平衡控制步骤。作者通过醇酐摩尔比3:1的高浓度底物配比，并引入甲苯-水共沸（沸点84℃）在回流状态下连续移水，使反应平衡常数由3.8提升至19.4，理论上双酯转化率>99%；与传统硫酸法相比，该路线反应温度低（110–118℃）、副反应少，避免了烯键水合、醇脱水醚化及色度加深等问题，可获得酸值<0.2 mg KOH/g、色度（Pt-Co）<20的马来酸二异辛酯优等品[2]。
工艺参数
在100 mL三口烧瓶、机械搅拌、油水分离器装置中，作者系统优化了合成马来酸二异辛酯的各参数：醇酐摩尔比由2.5提升至3，酯化率自91.5%升至98.2%，再增至3.5时提升幅度仅0.3%，故选3；反应时间3→4 h，转化率自88.9%跃至96.3%，延长至5 h仅增至97.9%，能耗与色度反而增加，故选4 h；甲苯带水剂用量5→10 mL，转化率自97.0%升至99.7%，再增至20 mL因稀释效应回落至93.8%，故选10 mL。最佳条件组合为酐5.0 g、醇酐比3、甲苯10 mL、催化剂0.1 g、回流4 h，酯化率99.7%，产物经减压蒸馏（180–185℃/2 kPa）即得无色透明DOM，单程收率98.2%，总质量收率≥97%。反应结束后催化剂因密度差沉于釜底，倾析即可分离，无需过滤、中和、水洗；连续五次回用，活性保持在99%以上，XRD、FTIR表征结构未塌陷，W、Ti溶出量均<0.3 ppm，显示优异的水热稳定性与抗流失性能。整个过程无含酸废水、无腐蚀、无腐蚀性尾气、无固体废渣，E-factor仅0.08，约为硫酸法的1/25，该合成马来酸二异辛酯的方法涉及到的工艺具备显著的绿色化学与工业放大优势[1-2]。
参考文献
[1]宋趁红,王强,赵静淳,等. 新型多金属氧酸盐催化合成马来酸二异辛酯 [J]. 辽宁化工, 2020, 49 (03): 224-226. DOI:10.14029/j.cnki.issn1004-0935.2020.03.002.
[2]宋趁红,王强,鄂永胜,等. 含钛多元杂多酸催化合成马来酸二辛酯 [J]. 辽宁科技学院学报, 2019, 21 (02): 11-12+27. DOI:CNKI:SUN:BXGZ.0.2019-02-006.