背景技术
水杨酸戊酯,具有三叶草、杜鹃花似的花香和草香香气,还有香脂香气和巧克力样的香昧,外观为无色液体。水杨酸戊酯是戊酯中最有用的制品,为调合三叶草香精的主剂,在调制康乃磬等香精时用作多调剂与定香剂。水杨酸戊酯通常是在浓硫酸催化下,由水杨酸和戊醇酯化反应而制得,但是该法酯化率较低,产品质量差,大量废液对环境污染严重。
为了克服这些缺点,国内外开始寻找新型绿色催化剂,目前已经发现,一些固体酸对酯化反应具有优异的催化性能,但涉及水杨酸戊酯合成催化剂的报道很少。随着纳米技术的崛起,使得绿色催化合成有了更多的选择,由于纳米材料具有独特的量子尺寸效应,表面效应和宏观隧道效应，具有大的比表面积和高的反应活性等,因此倡导绿色化学，实施绿色合成,纳米催化剂的研究显得特别重要,为此,在前期工作的基础上,制备纳米稀土复合超强酸,并以此为催化剂催化合成水杨酸戊酯,取得了较满意的效果。
制备方法[1]
1、纳米稀土复合超强酸的制备
在装有回流冷凝管和电动搅拌器的反应瓶内,加入0.1mol/L硫酸钛溶液,另取一定量的浓硫酸,慢慢加入反应瓶内,电热套加热,沸腾下回流若干小时。冷却,抽滤,用蒸馏水多次洗涤,得固体样品。将样品在70~80℃烘干,得粒径约50nm的二氧化钛TiO2。将一定量的氧化镧溶于1.85mol/L稀硫酸溶液中,配成0.069mol/LLa3+的溶液,再将TiO2粉体浸泡于其中14h,然后抽滤、红外烘干,于450~500℃温度下活化3h,置干燥器中备用。其酸强度用Hammett指示剂2,4-二硝基甲苯(H0=-13.75)、2,4-二硝基氟苯(H0=-14.52)、1,3,5-三硝基苯(H0=-16.02)变色反应测定,测试结果表明该催化剂能使2,4-二硝基甲苯显著变色,使2,4-二硝基氟苯变色,但使1,3,5-三硝基苯变色不明显,所以该催化剂的酸强度为-16.02<H0<-14.52。
2、水杨酸戊酯的合成
因为水杨酸为固体,故采用戊醇过量法。酯化反应在配有温度计、分水器、回流冷凝管、电动搅拌器的四颈瓶中进行,反应时加入一定量的水杨酸、戊醇、甲苯以及纳米稀土复合超强酸。启动搅拌器,电热套加热,控温回流一定时间后,静止、冷却,倾出反应液并将有机相洗涤、干燥,减压蒸馏收集150 ~151℃/2kPa的馏分(温度计未经校正),即得水杨酸戊酯液体产品。
参考文献
[1]宋学礼,张福捐. 纳米稀土复合超强酸催化合成水杨酸戊酯[J]. 云南化工,2009,36(1):15-17. DOI:10.3969/j.issn.1004-275X.2009.01.004.