第７期 贾荣荣，等：丙二酸二异丙酯的合成工艺研究 ·５１· 丙二酸二异丙酯的合成工艺研究 贾荣荣，张艳章，李兴波，李燕，程丽华 ０５１１３０） （河北诚信有限责任公司，河北石家庄摘要：以丙二酸与异丙醇为原料，采用超强固体酸为催化剂合成了丙二酸二异丙酯，收率较高达到９５％，后处理简单，提供了一种 较优的合成方法。 关键词：丙二酸；异丙醇；超强固体酸；合成 中图分类号：ＴＱ２２５．２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１６）０７－００５１－０１ ，’ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌ Ｍａｌｏｎａｔｅ Ｊ／ａ Ｒｏｎｇｒｏｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｙａｎｚｈａｎｇ，Ｌｉ Ｘｉｎｇｂｏ，Ｌｉ Ｙａｎ，Ｃｈｅｎｇ Ｌ／ｈｕａ （Ｈｅｂｅｉ Ｃｈｅｎｇｘｉｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５１１３０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｍａｌｏｎａｔｅ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ｍａｌｏｎｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｉｓｏｐｍｐａｎｏ１．Ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｒｅａｃｈｅｄ ９５％ａｎｄ ｔｈｅ ａｆｔｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗａｓ ｓｉｍｐｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｌｏｎｉｃ ａｃｉｄ；ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ；ｓｕｐｅｒ ｓｏｌｉｄ ａｃｉｄ；ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ 丙二酸二异丙酯是一种无色透明液体，沸点９３—９５℃／ １２ ｍｍＨｇ，闪点＞１００℃，相对密度０．９９１。ｎ２０Ｄ １．４１２０，难溶 于水，溶于酯、苯、醚等有机溶剂，是合成稻瘟灵的关键中间 体。唐立新¨ 采用丙二酸钠和异丙醇为原料，超强酸为催化 剂，合成了丙二酸二异丙酯，收率９０％以上，纯度９６％以上。 为催化剂，杂质较少、反应液颜色浅、易于后处理。而硫酸和 盐酸不仅会使丙二酸遭到破坏，且反应液后处理麻烦。 表１催化剂的选择 催化剂种类 硫酸 盐酸 超强酸 ．收率／％ ８５ ８３ 叶慧仁以氯乙酸异丙酯和异丙醇为原料合成了丙二酸二异 丙酯，收率９６％，含量９５％以上。张志宏等 用磷钨杂多酸 催化丙二酸与醇合成了一系列的丙二酸酯产品，但未见丙二 ９６ 酸二异丙酯的合成。本文采用丙二酸和异丙醇为原料直接 合成丙二酸二异丙酯，得到的产品纯度好、品质高。 ２．２催化剂用量对反应时间的影响 使用超强酸为催化剂，其用量对反应时间有一定的影 响。具体数据如表２。 表２催化剂的用量 用量（丙二酸质量）／％ 反应时间／ｈ ｌＯ ８ ６ １ 实验 １．１原料及仪器 丙二酸、异丙醇、固体超强酸，均为工业级；气相色谱仪。 １．２丙二酸二异丙酯的合成 向四口瓶内加入丙二酸、异丙醇，搅拌溶解，加入固体超 强酸。开加热，当物料开始回流时，在分水器中逐渐有异丙 醇采出，生成的水被异丙醇逐渐带出，而异丙醇又回到体系 中继续反应。随着反应的进行，大量的水被异丙醇带出，直 至反应结束。气相分析反应体系中丙二酸二异丙酯的含量， ５ ５ 结果表明，固体超强酸能够重复使用，确定用量为丙二 酸的４％较合适。 当含量＞９８％（不含异丙醇含量）时，停止反应。降温，过滤， 滤饼回用，滤液精馏。回收多余的异戊醇，减压蒸出产品，得 到丙二酸二异丙酯产品。收率大于９５％，含量大于９６％。 ２．３投料比对收率的影响 主要考察了异丙醇与丙二酸投料比例对收率影响，数据 如表３。 ２结果及讨论 ２．１ 催化剂种类对反应的影响 分别对比了使用硫酸、盐酸、固体超强酸为催化剂，对比 结果发现超强酸的效果较好。具体数据如表１。 结果表明，催化剂种类对反应有较大影响，采用超强酸 收稿日期：２０１６—０３—１６ 结果表明，相同条件下，随着异丙醇用量的增加，收率 （以丙二酸计）增加，但达到一定程度后，收率不再增加。通 过气相分析，主要是异丙醇用量少时，一方面会影响反应温 （下转第５５页） 作者简介：贾荣荣（１９７９一），女，高级工程师，现主要从事氰化物及其下游衍生物的研究工作。 第７期 赵超：ＴＡ１０钛合金的深孔钻削技术研究 ·５５· ●表面粗描度Ｒａ／ｐｍ 图７不同刀具角度下的内孔表面粗糙度 由图７能够发现，在保证刀具强度的前提下，当刀具的 （３）根据钻削过程中的振动以及刀具的磨损情况，在对 前角和后角越大时，刀具越锋利，能够穿过材料的加工硬化 ９０ ｉｎｔｏ×２７００ ｍｍ的ＴＡ１０钛棒时，刀具角度取前角３。，后 层进行切削，从而加工孔的表面质量比较高。针对ＴＡ１０钛 角１２。时刀具耐用度较好，加工效果较好。 合金的硬度相对较低的特点，在加工时选用大的刀具角度有 （４）加工ＴＡ１０材料时，刀具后刀面的磨损相对于前刀 利于切削的顺利进行。并且可以看出Ｃ型角度的深孔钻头 面严重，后刀面的磨损情况决定了刀具的耐用度，因此刀具 加工质量也相对较好。 后角比其他角度影响明显。刀具的磨损形式以粘接磨损为 ４结论 主。 本文通过对ＴＡ１０钛合金的物理性能和切削加工性研究 参考文献 分析，并与纯钛ＴＡ２和４５号钢进行对比，结合深孔加工的特 ［１］王世清．深孔加工技术［Ｍ］．西安：西北工业大学出版社， 点对ＴＡ１０材料进行深孔钻削试验。针对ＴＡ１０材料的切削 ２００３：２７—３７． 加工特点，选用了啦９Ｏ ｍｍ ｘ２７００姗的钛棒进行深孔加工 ［２］贾庆莲，乔彦峰．涂层硬质合金刀具磨损机理的研究 试验，通过不同角度钻头的试验对比，得出了以下几点结论： ［Ｊ］．工具技术，２０ｏ５，３９（１１）：３７—４ｏ． （１）ＴＡ１０具有优越的塑性和相对较好的高低温强度，并 ［３］吴晓丹，何琼，杨公明．钛合金深孔刀具耐用度及参数 且比强度高，耐腐蚀性强。其切削加工性和纯钛类似。在对 优化［Ｊ］．机床与液压，２００６（７）：７３－７６． 其进行加工时也有很多不利因素，加工硬化严重、刀具磨损 ［４］朱林，赵洪兵，刘雁蜀．小直径，超细长钛合金深孔钻 快等降低了其的应用性。在切削时，由于工件材料的弹性模 削技术［Ｊ］．机械工程师，２００２（６）：１２—１３． 量低，变形系数小的特点，已加工面回弹现象严重，对刀具后 ［５］陈日曜．金属切削原理［Ｍ］．２版．北京：机械工业出版 刀面产生剧烈磨损；同时切屑与前刀面接触时间短，导致前 社，１９９８：２０—３１． 刀面单位面积切削力大、切削温度高；另外钛元索的化学活 ［６］何定健，李建勋，王勇．深孔加工关键技术及发展［Ｊ］． 性大，容易产生加工硬化层，同时与刀具产生粘附现象。这 航空制造技术，２００８（２）：５２—５３． 一系列的加工特点加速了刀具的磨损，尤其在深孔加工时， ［７］罗兰特．深孔钻的结构设计问题［Ｊ］．赵宗淦译．工具技 加工环境更加恶劣，加工效率和效果均不理想。 术，１９８１（２）：２７—３５． （２）在对ＴＡ１０材料进行深孔加工时，根据加工材料的 尺寸和特点，选用五齿型错齿内排屑深孔钻进行加工，刀片 （本文文献格式：赵超．ＴＡ１０钛合金的深孔钻削技术研究 材料选用ＹＧ８硬质合金比较合理，其具有较高的强度和硬 ［Ｊ】．山东化工，２０１６。４５（７）：５２—５５．Ｊ 度，并且不容易与工件发生亲和。 ｝ ｊ 瞥 ｊ ｝ 啦· 坐 ’Ｉ ｝ ｊ 业 ■｝ １ＩＩ ｊ■ｒ１Ｉ ｊ １－ ｊｋ ｊ 譬＇■｝ 譬 － ｊ （上接第５ｌ页） 醇还能够回用于反应阶段，是一种较优的合成丙二酸二异丙 度导致温度高，使丙二酸分解；另一方面使丙二酸有剩余，没 酯的方法。 有完全转变为产品，对收率有较大影响。 参考文献 表３投料比的选择 ［１］唐立新．丙二酸二异丙酯的制备研究［Ｊ］．湖南化工， 异丙醇：丙二酸 收率／％ ２０００，３０（５）：２３—２４． ８：１ ９６．６ ［２］张志宏，祁洪江，薛来奇，等．磷钨杂多酸催化合成丙二酸 ６：１ ９６．４ 酯［Ｊ］．化学试剂，１９９９，２１（３）：１８６—１８７． ４：１ ９２ （本文文献格式：贾荣荣。张艳章，李兴波．等．丙二酸二异丙 ３结论 酯的合成工艺研究［Ｊ］．山东化工，２０１６，４５（７ Ｊ：５１，５５．Ｊ 使用异丙醇与丙二酸反应制备丙二酸二异丙酯，工艺的 收率较高、品质较好、后处理简单、三废少，蒸馏回收的异丙
