簡介
草酸二丁酯,又名乙二醇二丁酯(C10H18O4),英文名Dibutyl Oxalate,簡稱DBO。草酸二丁酯常溫常壓下是一種無色油狀有一定刺激味的液體,常溫下其化學(xué)性質(zhì)不是很穩(wěn)定,微溶于水,遇到水可水解為草酸,可溶于甲醇、乙醇、醚,與丙酮可互溶??梢杂米飨趸w維素的增塑劑、耐溫尼龍的制備、新型柴油十六烷值的改進(jìn)劑。
傳統(tǒng)的草酸二丁酯的制備通常采用無機酸(如硫酸氫鈉等)和固體酸等為催化劑,但由于無機酸具有強腐蝕性且后處理較為繁瑣,極易腐蝕設(shè)備,使得生產(chǎn)成本大大增加,因此不利于工業(yè)化生產(chǎn)。草酸二丁酯的制備方法有:通過硫酸氫鉀、六水三氯化鐵、固載三氯化鋁、五水四氯化錫、硫酸銅等的催化使草酸同醇發(fā)生酯化;或者在PdCl2-CuCl氧化還原催化體系中,一氧化碳、醇與氧氣可通過氧化羰基化反應(yīng)直接合成草酸二烷基酯來制備;或者用酯交換法制備草酸酯。
合成方法
投料::在100 mL三頸瓶中依次加入4.50g(0.05mol)草酸、18.30mL(0.20mol)正丁醇和1.05mL(0.01mol)環(huán)己烷,再加三顆沸石。用燒瓶夾將三頸瓶固定在鐵架臺及電爐之上,在中間瓶口連接事先放出2.00mL水的分水器及球形冷凝管,在右側(cè)瓶口插入溫度計并使溫度計水銀球沒入液面以下;
回流反應(yīng):加熱,固體逐漸溶解,溶液變渾濁。繼續(xù)升溫至溶液沸騰并回流,此時溫度穩(wěn)定在115℃,待分水器全部被水充滿后繼續(xù)回流30min,即可停止反應(yīng);
后處理:移去熱源,待溫度降至50°C左右時將反應(yīng)液緩慢轉(zhuǎn)移至燒杯中,邊攪拌邊加入飽和碳酸鈉溶液直至無氣體產(chǎn)生且pH為中性,然后將溶液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中用10mL水洗滌,棄去下層廢液并將上層油狀液體轉(zhuǎn)移至錐形瓶中,用無水硫酸鎂干燥20min后用短頸漏斗快速濾入25mL圓底燒瓶中。
蒸餾:連接蒸餾裝置,蒸餾收集240-244°C的餾分。得草酸二丁酯為無色透明油狀液體,稱重并計算產(chǎn)率。產(chǎn)量4-5g。
參考文獻(xiàn)
[1]嚴(yán)超. 酯交換法制備草酸二丁酯[D]. 天津:天津大學(xué),2018. DOI:10.7666/d.D01679329.