己二酸二乙酯的合成及通过红外光谱法对其转化率的研究

1、 化学化工学院 安徽大学本科毕业论文（设计） 题目： 己二酸二乙酯的合成研究 Studies on synthesis of diethyl adipate学生姓名： 丁磊 学号： C01014052 院（系）： 化学化工学院 专业： 应用化学 入学时间： 2010 年 8 月导师姓名： 杨捷 职称/学位： 副研究员 导师所在单位： 安徽大学化学化工学院 目录1文献综述11.1课题研究意义21.2研究方法22 实验部分82.1仪器与药品82.2 实验步骤82.2.1离子交换树脂的预处理82.2.2反应时间对产率的影响92.2.4带水剂用量对产率影响92.2.5反应温度对产率影响102.2.6催

2、化剂用量对产率影响102.2.7催化剂使用次数对产率影响102.2.8红外分析102.2.9测试方法112.2.101H-NMR与折射率123结果与讨论143.1反应时间的影响153.2酸醇摩尔比的影响163.3带水剂用量的影响173.4反应温度的影响183.5催化剂用量的影响193.6催化剂使用次数的影响213.7综合讨论224结论23参考文献2425 己二酸二乙酯的合成研究丁磊 安徽大学化学化工学院10级应用化学专业杨捷 安徽大学化学化工学院摘 要 本文以H型732离子交换树脂为催化剂，苯为带水剂，合成己二酸二乙酯。本法反应产率可达80%。同时也对其它影响因素进行研究，通过正交试验优化反应

3、条件，得出酯化反应最佳反应条件为：催化剂用量为酸质量的30%；带水剂用量为25ml；反应温度67；反应时间11小时；酸醇摩尔比1:6。离子交换树脂重复使用5次未出现明显产率降低现象。此法操作简单，产率高，反应条件温和，在工业生产中具有较高应用价值。关键字 H型732离子交换树脂；己二酸二乙酯；酯化；正交试验Abstract Diethyl adipate was synthesized with acidic cation exchange resin 732.Benzene served as carrying off agent of water.The yield under the o

4、ptimum condition was 80%.Influencing factors was discussed,and the optimum experimental conditions were optimized by orthogonal test.The optimum reaction conditions are follows:catalyst amount 30%;carrying off agent of water 25ml;acid vs alcohol mole ratio was 1:6;reaction temperature was 67 and tim

5、e was 11 hours.The ion exchange resin can be reused for 5times,while its activity was not significantly changed.The procedure possessed simple,mild character of reaction conditions with high yield.It canbe widely used in chemical industry.Keywords Acidic cation exchange resin 732;Diethyl adipate; Es

6、terification; Orthogonal test1文献综述1.1课题研究意义己二酸二乙酯式一种无色具有淡淡香味的油状液体溶于乙醇和其它有机溶剂, 不溶于水。是重要的有机溶剂和合成中间体，可用于日化和香料工业1，常用作乙酸纤维素， 乙酸丁酸纤维素及硝酸纤维素的增塑剂，合成食用香料，也用作有机溶剂及用于有机合成。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？绿色化学的口号最

7、早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。事实上，没有一种化学物质是完全良性的，因此，化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面影响，绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。传统酯化反应常采用浓硫酸作为反应催化剂，相对于本法，其优点在于原料易得，但具有明显缺点：(1)反应温度稍高时，原料容易碳化，使产物颜色明显加深，且副反应较

8、多，选择性差；(2)反应催化剂浓硫酸具有较强腐蚀性，对反应设备要求较高，使成本增加。不能适应当今可持续发展的要求，传统化学工艺产生的“三废”对环境产生的压力愈来愈突出. “绿色化学”的宗旨，正是为了既高效利用资源，又不产生污染，减少或消除化学过程对环境的压力。本方法使用H型732阳离子交换树脂代替浓硫酸作为反应催化剂，苯为带水剂则克服了这些缺点，同时反应产率可达80%。本法还具有反应条件温和，不腐蚀设备，能耗低，副反应较少，且离子交换树脂可重复使用而不影响催化剂活性和反应产率等优点，具有相对较高的经济效益。1.2研究方法己二酸：己二酸二乙酯：图1 纯品己二酸与己二酸二乙酯红外光谱图红外光谱可分

9、为近红外( 780 2 500 nm) 、中红外( 2 500 25 000 nm) 和远红外( 25 000 1000 000 nm ) 3 个谱区。红外光谱分析最初集中在对中红外谱区信息的利用, 大多数学者认为近红外谱区的信息可利用性不大, 因此近红外谱区曾被称为“被遗忘的谱区”9,10。图中1695cm-1处为己二酸羧羰基吸收峰，1735cm-1处为己二酸二乙酯酯羰基吸收峰。根据朗伯-比尔定律可知其吸光度与浓度成正比，实际上比尔定律也可以演变成测量吸收峰面积，峰面积也与样品厚度成正比。使用吸收峰面积进行定量计算回避使用吸收峰高度更准确，这是因为红外吸收光谱的峰面积受样品因素和仪器因素影响

10、比峰高度小，故可根据这一点来分析其反应转化率，具体思路如下：用峰面积来计算产率则首先需要将波数-透过率谱图转化成波数-吸光度谱图：图2 波数-吸光度谱图经过基线校正后B峰面积是指吸收峰光谱曲线和基线所包围的面积：图3 峰面积积分示意图即图中abc的面积。若所要测量面积的各个峰重叠在一起，如峰D，则将峰分解为呈高斯分布或洛伦斯分布的子峰，再测量峰面积：图4 重叠峰分解示意图对于最终产物，可用红外谱图以及折射率近似判断其纯度。而折射率是物质的一种物理性质，不同物质拥有不同的折射率。它是化工生产中常用的工艺控制指标，通过测定液态食品的折射率。可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断食品的纯净程度及品

11、质2。蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐头等食品的糖度，还可以测定以糖为主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。因此，折射率同样可以用来判断本文中最终产物中己二酸二乙酯的纯度。本实旨在探究离子交换树脂催化合成己二酸二乙酯的最佳反应条件，探究因素较多，故采用证件试验设计法。正交试验设计法是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。实验中影响因素较多，故在进行正交试验

12、例如探究最佳反应酸醇摩尔比时，其它条件均控制在已知最佳反应条件，因为此时数据最具有代表性。本实验反应原理如下：离子交换树脂是一种含有活性基团的合成功能高分子材料, 它是由交联的高分子共聚物引入不同性质的离子交换基团而成的。离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。所用的交联共聚物有苯乙烯系、丙烯酸酯系和环氧系等。根据合成技术的不同, 可制成大孔结构或凝胶结构的离子交换树脂。按引入基团的性质可分为强酸性、强碱性、弱碱性、螯合性、酸碱两性和氧化还原性等品种。有时还可以按应用场合分为: 水处理树脂、药用树脂、催化树脂等。离子交换树脂还可以

13、根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 （或再分出中强酸和中强碱性类）。强酸性阳离子交换树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间

14、后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。弱酸性阳离子交换树脂含弱酸性基团，如羧基COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO（R为碳氢基团），能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中（如pH514）起作用。这类树脂亦是用酸进行再生（比强酸性树脂较易再生）。强碱性阴离子交换树脂含有强碱性基团，如

15、季胺基（亦称四级胺基）NR3OH(R为碳氢基团），能在水中离解出OH而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱（如NaOH）进行再生。弱碱性阴离子交换树脂含有弱碱性基团，如伯胺基（亦称一级胺基）-NH2、仲胺基（二级胺基）-NHR、或叔胺基（三级胺基）-NR2，它们在水中能离解出OH而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件（如pH19）下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。作

16、为一种高分子酸碱, 离子交换树脂与低分子酸碱一样, 对某些有机反应有催化作用。目前已有人3-7用D72离子交换树脂、微波辐射法和固体超强酸催化合成己二酸二乙酯产率在78%以上。本文采用732 型强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸苄酯, 它属于强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,其结构为:它是由苯乙烯和二乙烯苯悬浮共聚制成珠体后磺化而得。强酸性的磺酸基( - SO3H) 为其活性基团,因此在溶液中, 它有强酸性。当失去活性时, 用适当的酸或酸式盐处理后可恢复其活性。它不溶于酸、碱及有机物, 对一般的氧化剂和还原剂也比较稳定, 一般钠型树脂可耐120。氢型树脂可耐100。它主要用于水的软化、纯水及高纯水的

17、制备, 又可用作催化剂。732阳离子交换树脂是在交联为7%的苯乙烯·二乙烯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂。主要用于硬水软化和纯水制备，也用于湿法冶金、制糖、制药、味精行业，以及作为催化剂和脱水剂。本文所选试剂为钠型732阳离子交换树脂，内部结构中没有强酸性的磺酸基团，故需要经过盐酸的预处理后将钠离子交换成为氢离子，激活磺酸基方可使用。酸处理结束后并水洗至中性以后要自然晾干，不可置于干燥箱中干燥，否则离子交换树脂易失活。2 实验部分2.1仪器与药品250ml三口烧瓶、油水分离器、球形冷凝管、天平、温度计、250ml烧杯、50ml量筒、滴管、玻璃棒、控温电热套、搅拌器、

18、傅里叶红外变换光谱仪、核磁共振波谱仪、阿贝折光仪、真空泵。己二酸、无水乙醇、苯、氢氧化钠、二氯甲烷、无水硫酸镁、浓盐酸、钠型732阳离子交换树脂。2.2 实验步骤2.2.1离子交换树脂的预处理用量筒量取30ml浓盐酸于盛有70ml水的250ml烧杯中，配制成浓度约10%盐酸溶液，后取50g钠型阳离子交换树脂于烧杯中，用玻璃棒一直搅拌浸泡4h后将离子交换树脂放在一端用棉花封口的玻璃管内，用大量水洗涤并不断用pH试纸测试，直至洗至中性，然后将树脂倒于表面皿中，自然晾干，备用。2.2.2反应时间对产率的影响(1) 称取14.6g己二酸、30ml无水乙醇、25ml苯、4.4g制备好的H型732树脂于2

19、50ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后将电热套调至85V电压，打开冷凝水。（2）反应进行4h后用滴管取样，随后每隔一小时取样一次。反应10h后取8g氢氧化钠溶于100ml水中，配制成溶液待用。（3）反应12小时候关闭电热套，待温度降至室温后，关闭搅拌器和冷凝水。（4）取下三口烧瓶，向其中加入约25ml二氯甲烷,50ml氢氧化钠溶液，除去其中离子交换树脂后，倒入分液漏斗中，分液。将有机相置于100ml锥形瓶中，加入适量无水硫酸镁，振荡，静置约2h。（5）倒出有机相于100ml圆底烧瓶中插入温度计，蒸馏，加热至约90无液体蒸出时停止加热，此时得纯品己二酸二乙酯，取样，待用。（

20、6）将所取试样进行红外分析，得结果。2.2.3酸醇摩尔比对产率的影响（1）取28g己二酸、30ml无水乙醇、25ml苯、4.4g制备好的H型732树脂于250ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后将电热套调至85V电压，打开冷凝水。（2）反应11h后，取样。（3）随后分别用23.8g、18.9g、13.5g、11.86g己二酸、30ml无水乙醇、25ml苯、4.4g制备好的H型732树脂于250ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后将电热套调至85V电压，打开冷凝水。重复（2）。2.2.4带水剂用量对产率影响(1)取14.6g己二酸、30ml无水乙醇、5ml

21、苯、4.4g制备好的H型732树脂于250ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后将电热套调至85V电压，打开冷凝水。（2）反应11h后，取样。（3）随后分别将带水剂用量调至10ml、15ml、20ml、30ml、35ml并重复（2）。2.2.5反应温度对产率影响（1）称取14.6g己二酸、30ml无水乙醇、25ml苯、4.4g制备好的H型732树脂于250ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后加热，待其温度上升至50，保温。（2）反应11h后，取样。（3）随后分别将温度设定至55、60、65并重复（2）。2.2.6催化剂用量对产率影响（1）取14.6g己二酸

22、、30ml无水乙醇、25ml苯、制备好的相当于算质量5%的H型732树脂于250ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后将电热套调至85V电压，打开冷凝水。（2）反应11h后，取样。（3）分别用相当于算质量10%、15%、20%、30%、35%的H型732树脂与醇反应并重复（2）。2.2.7催化剂使用次数对产率影响（1）将使用过的离子交换树脂用10%盐酸浸泡约4h，晾干后与14.6g己二酸、30ml无水乙醇、25ml苯、一同加入250ml三口烧瓶中，插入温度计、搅拌桨、油水分离器和冷凝管后将电热套调至85V电压，打开冷凝水。（2）反应11h后，取样。（3）将本次所用树脂再次用1

23、0%盐酸浸泡4h后用于反应催化，并重复（2）和本步骤。2.2.8红外分析（1）取少量溴化钾于玛瑙研钵中研碎并取适量置于带孔纸片上，加压至约200kPa压成溴化钾薄片。（2）蘸取少量待测液体小心涂抹于溴化钾压片上，快速进行红外分析，以免试样挥发，测试完成后，尽快取出试样。2.2.9测试方法上述所得纯品己二酸二乙酯以及所取试样均用傅里叶红外变换光谱仪分析其杂质类型、含量以及转化率。由于待测试样为液态，故采用涂膜法。解析谱图时，先特征，后指纹；先强峰，后次强峰；先粗查，后细找；先否定，后肯定；寻找有关一组相关峰佐证；先识别特征区的第一强峰，找出其相关峰，并进行峰归属再识别特征区的第二强峰，找出其相关

24、峰，并进行峰归属。产物与CDCl3进行1H-NMR分析，具体分析步骤见下文。还可测试产物折射率。测试沸点虽然也可以了解样品纯度，但沸点受气压、组分的变化而变化，达到沸点时组分会随时间有一点的变化，且沸点的测定不是很精确；而折射率受温度、的影响较大，保证温度和气压恒定可以测定相对精确的折射率，方法就是做标准曲线：拿有机物含量分别是0，10%100%的样品测量折光率，画出直线或曲线（最好求出直线方程），再把样品测得的折光率代到公式里就可以知道浓度。标准曲线法是非常常用的化学测量方法，实际上就是用数学方法解决化学问题。2.2.101H-NMR与折射率EA B C D图5 纯品己二酸二乙酯1H-NMR

25、谱1H-NMR是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生蔡曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核蔡曼能级上的跃迁。自旋量子数I不为零的核与外磁场H0相互作用，使核能级发生2I+1重分裂，此为塞曼分裂。从一张核磁共振图谱中, 可以得到三种重要数据: 化学位移、偶合常数和共振峰面积。化学位移和偶合常数是结构测定的重要参数, 而共振峰面积(或峰高)则是定量分析的重要参数。利用NMR方法进行定量分析, 要求样品的每个组分中有一个或一组特征的且互不重叠的吸收峰存在。因此在定量分析之前, 需已知被测物的结构, 核

26、磁共振谱线归属, 至少选定进行定量积分的信号归属是已知的。在1H-NMR中，共振峰面积或峰高与产生该共振峰的质子数成正比, 这是定量的依据1114。对于结构较简单的有机化合物，利用其氢谱、再结合其分子式（甚至仅知低分辨的分子量）便可推导出结构。分析氢谱如下：(1)区分出杂质峰、溶剂峰、旋转边带。杂质含量较低，其峰面积较样品峰小很多，样品和杂质峰面积之间也无简单的整数比关系。据此可将杂质峰区别出来。氘代试剂不可能100氘代，其微量氢会有相应的峰，如CDCl3中的微量CHCl3在约7.27ppm处出峰，如图中峰E。 (2) 计算不饱和度。不饱和度即环加双键数。当不饱和度大于等于4时，应考虑到该化合

27、物可能存在一个苯环（或吡啶环）。(3) 确定谱图中各峰组所对应的氢原子数目，对氢原子进行分配。根据积分曲线，找出各峰组之间氢原子数的简单整数比，再根据分子式中氢的数目，对各峰组的氢原子数进行分配。(4) 对每个峰的、J都进行分析。根据每个峰组氢原子数目及值，可对该基团进行推断，并估计其相邻基团。对每个峰组的峰形应仔细地分析。分析时最关键之处为寻找峰组中的等间距。每一种间距相应于一个耦合关系。一般情况下，某一峰组内的间距会在另一峰组中反映出来。通过此途径可找出邻碳氢原子的数目。当从裂分间距计算J值时，应注意谱图是多少兆周的仪器作出的，有了仪器的工作频率才能从化学位移之差(ppm)算出(Hz)。当

28、谱图显示烷基链3J耦合裂分时，其间距（相应67Hz）也可以作为计算其它裂分间距所对应的赫兹数的基准。(5) 根据对各峰组化学位移和耦合常数的分析，推出若干结构单元，最后组合为几种可能的结构式。每一可能的结构式不能和谱图有大的矛盾。(6) 对推出的结构进行指认。每个官能团均应在谱图上找到相应的峰组，峰组的值及耦合裂分（峰形和J值大小）都应该和结构式相符。如存在较大矛盾，则说明所设结构式是不合理的，应予以去除。通过指认校核所有可能的结构式，进而找出最合理的结构式。必须强调：指认是推结构的一个必不可少的环节。在分子中，不仅核外的电子会对质子的共振吸收产生影响，邻近质子之间也会因互相之间的作用影响对方

29、的的核磁共振吸收，引起共振谱线增多。这种相邻原子核之间的相互作用称为自旋偶合。因自旋偶合而引起的谱线增多现象称为自旋裂分。在外磁场H0的作用下，自旋的质子产生一个小的磁矩（磁场强度为H1），通过成键价电子的传递，对邻近的质子产生影响。质子的自旋有两种取向，自旋时与外磁场取顺向排列的质子，使受它作用的邻近质子感受到的总磁场强度为（H0+H1）；自旋时与外磁场取逆向排列的质子，使邻近质子感受到的总磁场强度为（H0-H1）。因此，当发生核磁共振时，一个质子发出的信号就被邻近的另一个质子裂分成了两个，这就是自旋裂分。常用耦合常数作为自旋耦合的量度，用符号J表示，单位是赫兹(Hz)。J的大小表示了耦合作

30、用的强弱。Jab表示质子a被质子b裂分的耦合常数，它可以通过吸收峰的位置差别来体现，这在图谱上就是裂分峰之间的距离。自旋耦合裂分基本上满足二项展开式的各项系数比，即双峰(1:1)，三重峰(1:2:1)，四重峰(1:3:3:1)，五重峰(1:4:6:4:1)等。在核磁共振谱中常以s(singlet)表示单峰；d(doublet)表示双峰，t(triplet)表示三重峰；q(quartet)表示四重峰；m(multiplet)表示多重峰。可以得出 CH3-CH2-COO-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-CH2-CH3 D A B C C B A DH-A=4.124 H-B=2.32 H-

31、C=1.67 H-D=1.255实验测得分离出的己二酸二乙酯折射率（25）为1.4271，与标准值（20）1.427215基本相同，可以认为实验制得的己二酸二乙酯为纯品。3结果与讨论3.1反应时间的影响图6 反应时间IR谱图表1 反应时间影响时间/h456789101112产率/%51.359.265.068.273.676.278.080.280.4图7 反应时间-产率可见，当反应10h后，产率变化不大，当达到11h后，产率基本不变，此时反应基本达到平衡，油水分离器中再难有水分出，水量基本保持不变。综上所述，最佳反应时间约为11h。3.2酸醇摩尔比的影响图8 酸醇摩尔比IR谱图表2 酸醇摩尔

32、比影响摩尔比1:31:41:51:61:71:8产率/%72.678.679.180.280.480.2图9 酸醇摩尔比-产率可见，当酸醇摩尔比达到1:6以后，产率基本不变，故此，酸醇摩尔比1:6为最佳比例。主要原因是已二酸和乙醇的酯化反应是平衡反应, 增大乙醇的用量, 有利于反应向生成酯的方向移动而提高产率; 已二酸是二元羧酸, 当醇酸比不够大时, 酯化不完全, 有相当一部分仍停留在单酯阶段8, 影响己二酸二乙酯的收率, 加大醇酸比有利于己二酸二乙酯的生成; 乙醇不仅是反应物而且还是溶剂, 共沸脱水也要消耗少量的乙醇。因此, 乙醇的用量应该大大超过理论的酸醇摩尔比。3.3带水剂用量的影响图1

33、0 带水剂用量IR谱图表3 带水剂用量影响苯/ml5101520253035产率60.367.573.977.880.280.580.4图11 带水剂用量-产率可见，由数据可知，带水剂用量对产率影响不是特别大，但仍有一定影响。当带水剂苯的用量达到20ml后，若继续增加苯，则产率变化不大，故可取25ml为其最佳用量。3.4反应温度的影响图12 反应温度IR谱图表4 反应温度影响温度/50556065产率65.272.577.780.2图13 反应温度-产率由于试验中采用苯作为带水剂，且苯-乙醇-水三元共沸物沸点为64.9（乙醇18. 5%，苯74%，水7.5%），故实验中反应温度65达到最高温度

34、，且是严重存在如下现象：温度未达到63时，油水分离器中没有冷凝物存在，即反应体系中产生的水未能被有效除去，导致此前产率一直相对较低，且随温度增加产率增加较快。故此反应中只能取65为最佳温度。3.5催化剂用量的影响图14 催化剂用量IR谱图表5 催化剂用量影响用量/g0.731.462.192.923.654.386.01产率49.560.269.176.880.280.880.6图15 催化剂用量-产率可见，当催化剂用量达到酸质量的25%时，即3.65g时，产率较高，且继续增加离子交换树脂量时，产率增加不明显，故可取酸质量的25%作为最佳条件。3.6催化剂使用次数的影响图15 催化剂使用次数I

35、R谱图表6 催化剂使用次数影响次数123456产率/%80.280.079.780.180.080.2图16 催化剂使用次数-产率可见，催化剂在使用6次后，催化活性基本不变，产率仍然很高，故催化剂在一定范围内使用次数并不影响或对产率影响基本可以忽略。此法中所用催化剂732阳离子交换树脂相对于传统的浓硫酸催化价格较高，但离子交换树脂的可重复利用性很好，可大大降低生产成本。3.7综合讨论部分正交试验设计结果：表7 正交试验设计结果方差分析结果：表8 方差分析由上述数据可知，反应时间，反应温度对产率影响最大。H型732阳离子交换树脂催化合成己二酸二乙酯的最佳反应条件为：酸醇摩尔比1:6；反应时间11

36、小时；由于整个反应体系中产生的苯-乙醇-水三元共沸物沸点为65，且条件有限，探究最高温度只能达到65，故本文以反应温度65为最佳温度；带水剂用量25ml，离子交换树脂用量为酸质量25%且离子交换树脂在一定使用数内并不影响反应产率，更多重复使用次数有待确定。根据其红外谱图可知，此法合成的己二酸二乙酯纯度较高，简化了传统浓硫酸催化的生产工艺，反应条件温和，反应体系基本无腐蚀性，对设备要求不高，节约了大量成本，具有很好的应用前景。4结论本实验通过H型732阳离子交换树脂催化合成己二酸二乙酯，得出如下结论：（1） 通过正交试验探究出H型732阳离子交换树脂催化己二酸与乙醇反应合成己二酸二乙酯的最佳条件

37、是酸醇摩尔比1:6；反应时间11小时；由于整个反应体系中产生的苯-乙醇-水三元共沸物沸点为65，且条件有限，探究最高温度只能达到65，故本文以反应温度65为最佳温度；带水剂用量25ml，离子交换树脂用量为酸质量25%。（2） 离子交换树脂在一定使用数内并不影响反应产率，而且整个反应体系腐蚀性很小，反应条件温和对设备要求不高，由于树脂可重复利用性好，大大降低了生产成本，有很高的经济效益。同时也比传统方法更加符合绿色化学的理念，经济环保。更多重复使用次数有待确定。参考文献1 L.V.Azzaraga.Gold Coating of Glass Tubes for Gas Chromatograph

38、y Fourier Transform Infrared Spectroscopy“Light Pipe”Gas CellsJAppl.Spectrosc.1980，34(2):224-2252孙桂林.一种折射率测量新方法J.应用光学, 1995,16(1):58-61.3车容睿，梁 娅.非酸催化合成己二酸二乙酯J.离子交换与吸附, 1995, 11(6):550-553.4蔡明沂，黄绍华. 己二酸二乙酯合成新工艺的研究J. 香料香精化妆品,2003,(2):10-12.5 林 进，王兰芝.对甲苯磺酸催化合成己二酸二乙酯的研究J.辽宁化工,1999,28(2):294-295.6 许东芳，俞善信.环境友好催化剂催化合成己二酸二乙酯J.应用化工，2003， 32（1）：21-23.7 赵汝琪，林 进.十二水合硫酸铁铵催化合成己二酸二乙酯的研究J.有机化学，2000,20:407-409.8 文瑞明,丁亮中,罗新湘.硫酸氢钠催化合成己二酸二乙酯J.应用化工, 2001,30(4):21- 221.9 Williams