背景技术
十二烷基二酸单叔丁酯作为一种重要的有机合成中间体，在医药、化工、农药等领域都有广泛的应用。目前,其制备方法主要有:(1)十二烷基二酸、叔丁醇、(Boc)2O、DMAP,该工艺选择性差,难以高纯度得到目标产物,收率低:(2)DCC、DMAP、THF、叔丁醇、十二烷基二酸,该工艺也存在选择性差收率低得问题。由于制备工艺的局限,限制了其大规模生产,也限制了其现实生产中的应用。本文提供一种新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料,及其在催化羧酸与烯烃酯化反应中的应用[1]。
制备方法
(1)将十二烷基二酸单甲酯与异丁烯,溶于有机溶剂中,在-20℃至0℃下加入适量催化剂后,搅拌反应3-5小时后,除去催化剂,将反应液浓缩得浓缩物;该步骤中十二烷基二酸单甲酯与异丁烯的摩尔比为1:1.2-1.5;所述催化剂为本发明上述新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料,催化剂的用量为每毫摩尔十二烷基二酸使用3-5mg催化剂;所述异丁烯优选使用异丁烯的异丙醚溶液;所述有机溶剂优选二氯甲烷、THF;除去催化剂优选采用过滤、离心或磁分离的方法。
(2)将步骤(1)得到的浓缩物溶于有机溶剂中,加入碱金属氢氧化物,调pH至9-10,室温下,搅拌反应2-3小时后,加入稀盐酸调pH至3-4后,用乙酸乙酯萃取2-3次,有机层用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩即得高纯度十二烷基二酸单叔丁酯。该步骤中所述有机溶剂优选甲醇、乙醇;碱金属氢氧化物优选氢氧化钠、氢氧化钾;所述稀盐酸优选浓度为1-2mol/L的盐酸;高纯度指HPLC纯度大于90%,进一步优选大于95%。
结论
(1)提供一种新型石墨烯/四氧化三铁复合纳米材料,其可作为催化剂用于催化羧酸与烯烃发生酯化反应,该催化剂与传统的酸性催化剂不同,反应选择性高,且可通过磁分离等手段进行分离回收,重复利用3次,催化效果不减;
(2)利用新型催化剂成功地催化十二烷基二酸与异丁烯制备十二烷基二酸单叔丁酯,该反应选择性好,转化率高;
(3)利用新型催化剂成功地催化十二烷基二酸单甲酯与异丁烯制备十二烷基二酸甲酯叔丁酯,并进一步水解制备得到纯度在90%以上的十二烷基二酸单叔丁酯[1]。
参考文献
[1]扬州工业职业技术学院. 一种一步法高效制备十二烷基二酸单叔丁酯的方法:CN201811171437.6[P]. 2019-01-01.