富马酸二乙酯的合成

介绍

富马酸二乙酯(DEF)是一种化学防霉剂，具有低毒、高效、使用不受pH值局限、无残留等优点，常用作有机合成中间体、增塑剂及溶剂[1]。

富马酸二乙酯

合成

实验反应：反应在带有搅拌器、气相冷凝器、分子筛填充床、液相节点温度计的500 ml四口烧瓶中进行， 采用可控温电加热器加热。实验装置参考丁斌等 (2007) 。按设计摩尔比向四口烧瓶中加入计量的乙醇和富马酸。加热、搅拌， 待反应液相达到规定温度时， 取样测定反应液的酸值， 同时向四口烧瓶中加入计量的NKC-9催化剂， 并开始计时。在沸腾或微沸状态下， 部分乙醇和反应生成的水经气相冷凝器冷凝连续进入外循环分子筛填充床， 用3A分子筛吸附混合液中的水， 脱水后的混合液连续返回酯化反应器。反应一定时间后， 停止反应。反应液经冷却、过滤出催化剂后为无色油状液体，即富马酸二乙酯[2]。

富马酸二乙酯产率测定：分别称量反应液和吸附混合液的质量， 测定反应液和吸附混合液的酸值， 计算反应液的总酸量和富马酸的转化率。常压蒸馏回收过量的乙醇， 收集100~110℃ (2.67~3.00 kPa) 的馏分， 产物用红外光谱表征。反应液的总酸量等于反应液酸量与吸附混合液酸量之和。实验表明， 吸附混合液的酸量可忽略不计， 故酸量=液体质量×液体酸值计算， 酸值的测定采用氢氧化钠乙醇标准溶液滴定法。富马酸的转化率 (%) = (1-测定总酸量/初始酸量×100。

最佳工艺条件及优势：NKC-9阳离子交换树脂催化剂是催化富马酸乙酯化合成富马酸二乙酯的良好催化剂。该催化剂活性高、选择性好、可重复使用。NKC-9催化酯化-吸附脱水联合工艺的最佳反应工艺条件是n/n0=3.0:1、NKC-9为7.0% (w) 、在沸腾或微沸 (反应温度≤120℃) 状态下， 反应时间6.0 h。在该条件下富马酸的转化率达到98.3%。催化剂重复使用6次后， 催化活性有所降低， 但富马酸转化率仍可达到97.8%， 催化剂仍具有较高的催化活性。

参考文献

[1]郑超,王萍,张宏志.防霉剂富马酸二乙酯的制备[J].精细与专用化学品,2004,(13):16-17.

[2]郝凤岭,丁斌,关昶.催化酯化-吸附脱水联合工艺合成富马酸二乙酯[J].饲料工业,2010,31(10):43-46.