简介
草酸二丁酯,又名乙二醇二丁酯(C10H18O4),英文名Dibutyl Oxalate,简称DBO。草酸二丁酯常温常压下是一种无色油状有一定刺激味的液体,常温下其化学性质不是很稳定,微溶于水,遇到水可水解为草酸,可溶于甲醇、乙醇、醚,与丙酮可互溶。可以用作硝基纤维素的增塑剂、耐温尼龙的制备、新型柴油十六烷值的改进剂。
传统的草酸二丁酯的制备通常采用无机酸(如硫酸氢钠等)和固体酸等为催化剂,但由于无机酸具有强腐蚀性且后处理较为繁琐,极易腐蚀设备,使得生产成本大大增加,因此不利于工业化生产。草酸二丁酯的制备方法有:通过硫酸氢钾、六水三氯化铁、固载三氯化铝、五水四氯化锡、硫酸铜等的催化使草酸同醇发生酯化;或者在PdCl2-CuCl氧化还原催化体系中,一氧化碳、醇与氧气可通过氧化羰基化反应直接合成草酸二烷基酯来制备;或者用酯交换法制备草酸酯。
合成方法
投料::在100 mL三颈瓶中依次加入4.50g(0.05mol)草酸、18.30mL(0.20mol)正丁醇和1.05mL(0.01mol)环己烷,再加三颗沸石。用烧瓶夹将三颈瓶固定在铁架台及电炉之上,在中间瓶口连接事先放出2.00mL水的分水器及球形冷凝管,在右侧瓶口插入温度计并使温度计水银球没入液面以下;
回流反应:加热,固体逐渐溶解,溶液变浑浊。继续升温至溶液沸腾并回流,此时温度稳定在115℃,待分水器全部被水充满后继续回流30min,即可停止反应;
后处理:移去热源,待温度降至50°C左右时将反应液缓慢转移至烧杯中,边搅拌边加入饱和碳酸钠溶液直至无气体产生且pH为中性,然后将溶液转移至分液漏斗中用10mL水洗涤,弃去下层废液并将上层油状液体转移至锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥20min后用短颈漏斗快速滤入25mL圆底烧瓶中。
蒸馏:连接蒸馏装置,蒸馏收集240-244°C的馏分。得草酸二丁酯为无色透明油状液体,称重并计算产率。产量4-5g。
参考文献
[1]严超. 酯交换法制备草酸二丁酯[D]. 天津:天津大学,2018. DOI:10.7666/d.D01679329.