尼泊金异丁酯的应用

背景及概述^[1]

防腐剂尼泊金异丁酯又称对羟基苯甲酸酯，由于具有高效、低毒、广谱、易配伍等优点，因而除作为许多发达国家的主流食品防腐剂之外，还广泛用于日化、医药及饲料行业的防腐。工业上由对羟基苯甲酸与异丁醇在浓硫酸存在下催化酯化可得尼泊金异丁酯，存在设备腐蚀严重、副反应多、废液量大等缺点。利用硫酸氢钠、固体超强酸、氨基磺酸及维生素C为催化剂均能不同程度地克服浓硫酸催化存在的某些弊端。

应用^[2-3]

尼泊金异丁酯又称对羟基苯甲酸酯，它对粮食霉菌、酵母和细菌有很好的抗菌作用，破坏微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，并抑制细胞的呼吸酶系和电子传递酶系的活性，并且抑菌作用在较宽的pH值范围内均有良好的效果。因此广泛应用于食品、饲料、化妆品、日用化工品及医药等行业，是国际上采用的安全有效的防腐剂，是我国重点发展的食品防腐剂之一。其应用举例如下：

1）制备一种绝缘耐用涂料，所述绝缘耐用涂料由紫胶树脂、抗静电剂、分散剂、导电控制剂、颜填料、防腐剂以及抗氧剂制得，所述抗静电剂为甘油硬脂酸酯，所述分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯，所述导电控制剂为羟基硅油，所述颜填料为偏硅酸钙，所述防腐剂为尼泊金异丁酯，所述抗氧剂为对苯二胺。本发明由紫胶树脂、抗静电剂、分散剂、导电控制剂、颜填料、防腐剂以及抗氧剂制得，制得的产品具有绝缘效果好、安全性高、防腐性好、耐老化、成本低、质量稳定、使用寿命长。

2）制备一种耐高温贴片红胶，该贴片红胶由如下组分制备而得：邻甲酚醛环氧树脂、聚酮树脂、12-氨基十二烷酸、吡啶甲酸铑、甲基纳迪克酸酐、尼泊金异丁酯、双酚A型酚醛树脂、二氨基二苯砜、氯化1-甲基-3-烷基咪唑、明胶、白炭黑、硅酸镁锂、松油醇、香草醇丁醚、腰果酚缩水甘油醚、2-羧乙基苯基次磷酸、甘氨酸、单宁、异丙基联苯膦、氧化聚乙烯、硫酸钐、辛酸铋、二异硬脂醇苹果酸酯、红丹、大红色料。本发明提供的贴片红胶具有较高的耐高温性能良好，良好的粘结性能和稳定性，可提高红胶的稳定性，防止加工过程中出现脱落的现象，可满足高端电子行业的应用需求。

制备^[4]

方法1：在装有温度计、分水器、回流冷凝管的三口烧瓶中加入0.05mol对羟基苯甲酸，10mL甲苯及一定量的异丁醇和催化剂，分水器中预先装满异丁醇，加热回流反应，至出现冷凝液时开始计时。反应一定时间，静置、冷却，将反应液用倾析法转移至蒸馏瓶，减压蒸馏分离未反应的异丁醇。将蒸馏余液倾入蒸馏水中，用10%的碳酸钠溶液调pH值至7～8，先搅拌后静置，待固体产物全部析出，抽滤，洗涤，于40℃烘至恒重，得白色粉状产品，称重并计算收率。尼泊金异丁酯收率为88.7%。

方法2：纳米固体超强酸TiO2/SO42-催化合成尼泊金异丁酯

1）催化剂的制备

将装有磁子的锥形瓶置于恒温磁力搅拌器上，向锥形瓶中加入一定量四氯化钛和少量乙二醇作为分散剂，开动磁力搅拌器，向锥形瓶加入水直到四氯化钛遇水产生的氢氧化钛完全溶解。在低温搅拌的条件下，将12%的氨水缓慢加入到四氯化钛溶液中，调节pH值9，持续搅拌3h，得到Ti（OH）·4nH2O沉淀，在室温条件下陈化24h，抽滤，用蒸馏水洗至无Cl-检出，然后在110℃下烘干，研磨、过筛（100目），即得无定型的TiO2的前屈体。一定浓度的H2SO4水溶液进行浸渍处理，浸泡1h后抽滤，烘干研磨，在450~500℃下，在马弗炉中焙烧2~3h，即得到不同条件下的纳米固体超强酸催化剂TiO2/SO42-，置于干燥器中备用。

2）尼泊金异丁酯的合成在装有搅拌器、分水器和温度计的100mL三口烧瓶中，加入一定量的对羟基苯甲酸、异丁醇、催化剂和带水剂苯，缓缓加热，回流开始时计时，反应一定时间后停止加热，用抽滤法除去催化剂，水蒸气蒸馏除去过量的异丁醇和带水剂苯（回收处理），将剩余反应液体趁热过滤，滤液倒入盛有一定量蒸馏水的烧杯中冷却，得到微黄色结晶，抽滤烘干，得到粗酯。以一定比例的乙醇溶液进行重结晶处理，得到白色固体产品。真空干燥，称质量，测定熔点并计算产率。

主要参考资料

[1] 尼泊金异丁酯的催化合成

[2] CN201410689248.3一种绝缘耐用涂料

[3] CN201610736103.3一种耐高温贴片红胶及其制备方法

[4] 纳米固体超强酸TiO2/SO42-催化合成尼泊金异丁酯的研究