壬二酸二甲酯的合成

介绍

壬二酸二甲酯是一种有机化合物，化学式为C11H22O4，它是一种酯类化合物。它的外观是一种无色至浅黄色的液体，常用作增塑剂、润滑剂和溶剂，广泛应用于塑料、橡胶、树脂、油漆和油墨等工业中。其具有良好的耐热性和化学稳定性，可提高产品的柔韧性和耐久性。同时，它也被用作医药、化妆品和个人护理产品中的成分。它可以水解得到壬二酸。

图一 壬二酸二甲酯

合成

将壬二酸(20g，0.1 mol)加入到250 mL单颈圆底烧瓶中，然后将86mL 1M甲醇HCl倒入该烧瓶中。反应在80℃下回流2小时。反应结束后，向烧瓶中加入100 mL己烷。用分液漏斗将两层分开。收集顶部的己烷层，用无水Na2SO4干燥，并除去溶剂，以82%的收率获得作为无色油的壬二酸酯。产物的核磁氢谱为 (500 MHz, Chloroform-d) δ = 3.64 (s, 3H), 2.28 (t, J=7.5, 2H), 1.59 (t, J= 7.2, 2H), 1.29 (s, 2H), 1.33 - 1.22 (m, 1H)[1].

图二 壬二酸二甲酯的合成

氢化反应在316升的高压反应器中进行。加入20千克去离子水、150克5% Pd/AC和150克四丁基氯化铵，然后引入5-氧杂环戊烯酸二甲酯的粗产物。关闭反应釜，依次通入氮气和氢气进行置换，然后通入氢气，保持氢气压力为2.0MPa，反应温度为70℃，反应时间为3小时。反应完成后，冷却至40℃以下，氮气置换后，打开反应釜静置。催化剂会沉淀在反应釜底部。小心提取上层液体，静置分液。有机相是粗壬二酸二甲酯。它不需要被进一步纯化，并直接用于水解反应的第三步[2]。

图三 壬二酸二甲酯的合成2

将1.58克（5毫摩尔）纯9，10-二羟基-十八酸加入10.8毫升（15.75毫摩尔）1.46摩尔/升的漂白剂溶液中（Acros Ref 21925）。室温下5小时后，水相用37 wt。%盐酸。使用滴液漏斗分离获得的油相，并用6 mL水洗涤。这得到1.73克油状物。将产物溶解在6毫升甲醇中，然后加入0.6毫升浓硫酸。将反应混合物加热回流2小时。将产物溶于20毫升水中。用3×6毫升己烷萃取有机相。获得的有机相依次用20毫升水、20毫升碳酸钠溶液和20毫升水洗涤。用Na2SO4干燥有机相，减压蒸发溶剂。蒸发溶剂后，通过硅胶色谱纯化产物（环己烷/乙酸乙酯:5/2）。以40%的产率获得透明油形式的壬二酸二甲酯（Rf=0.47）[3]。

图四 壬二酸二甲酯的合成3

参考文献

[1]BURKART ,Michael,D., et al.FLOW CHEMISTRY SYNTHESIS OF ISOCYANATES[P].US2020064898,2021-06-17.

[2]张捷,陈西波,王耀红,等.一种壬二酸的制备方法[P].北京市:CN202311202598.8,2023-12-15.

[3]YAN S B A M L .METHOD FOR PREPARING CARBOXYLIC ACIDS BY OXIDATIVE CLEAVAGE OF A VICINAL DIOL[P].US201113582345,2013-05-23.