阅读说明：本技术 一种季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法 (Preparation method of pentaerythritol tetraisostearate ) 是由 张健 廖琪林 于 2019-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法,具体为：S1、季戊四醇和异硬脂酸按照摩尔比为1:3.8~4.8取料,催化剂和季戊四醇按照质量比为0.01~0.3:1取料,投入反应釜中；S2、在真空压力为-0.1~-0.05 MPa条件下,在反应温度为100~160 <Sup>o</Sup>C下反应0.5~12小时,即得季戊四醇四异硬脂酸酯产品。该方法反应条件温和,大大降低了反应温度,常规搪瓷反应釜即可实现；反应时间短、耗能低；产品颜色浅、质量高；反应后处理简便、适合工业化。(The invention provides a preparation method of pentaerythritol tetraisostearate, which comprises the following steps: s1, taking materials of pentaerythritol and isostearic acid according to a molar ratio of 1: 3.8-4.8, taking materials of a catalyst and pentaerythritol according to a mass ratio of 0.01-0.3: 1, and putting the materials into a reaction kettle; s2, under the condition that the vacuum pressure is-0.1 to-0.05 MPa, the reaction temperature is 100 to 160 DEG o And C, reacting for 0.5-12 hours to obtain a pentaerythritol tetraisostearate product. The method has mild reaction conditions, greatly reduces the reaction temperature, and can be realized by a conventional enamel reaction kettle; the reaction time is short, and the energy consumption is low; the product has light color and high quality; the post-reaction treatment is simple and convenient, and is suitable for industrialization.)

一种季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法。

背景技术

季戊四醇四异硬脂酸酯是一种大分子量液体油脂。季戊四醇四异硬脂酸酯基本无气味，具有很高的热稳定性，并具有成膜、抗水、润肤等功能，是一种无粘性保湿剂。同时，季戊四醇四异硬脂酸酯不堵塞毛孔，对粉体分散性及悬浮性好，防沉降，贴肤性好，是一种优良的化妆品添加剂。

文献中季戊四醇四异硬脂酸酯主要的制备方法是在质子酸如对甲苯磺酸等或者路易斯酸如三氯化铁等的催化下季戊四醇和异硬脂酸高温常压脱水酯化。专利CN101293828报道了0.03～0.1％季戊四醇和异硬脂酸总重的氧化亚锡或氯化锌或氯化铁条件下，160～240℃高温反应5～9小时脱水酯化制备季戊四醇四异硬脂酸酯的方法，其制备实施例描述简略，没有描述后处理/纯化过程，且未对产品的颜色、纯度等基本质量指标进行描述。专利CN105801407报道了锌-铁复合金属氧化物在140～150℃下反应4～5小时脱水酯化，专利描述所得产品的色度、酸值均较优。然而，其复合金属氧化物制备工艺复杂，需经快速成核、微波处理、晶化干燥后转移至600℃焙烧。不过，在实验室多次重现专利操作后发现酯化反应非常慢，远远无法实现该专利描述的技术效果。专利CN101298417报道了0.1～1％异硬脂酸重量的对甲苯磺酸在160-240℃下催化10～24小时的脱水酯化，反应结束后加入非极性和极性溶剂并加入碱水中和，洗涤至中性后减压蒸除溶剂得到产品，产品的色度、酸值均较优。不过，在实验室重现该条件时发现产品颜色较深且反应中有大量异硬脂酸剩余。

因此，亟需提供一种颜色浅、纯度高、工艺稳定、操作简便、适于工业化生产的制备季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法，该方法简单易行、工艺稳定、易于控制、反应后处理方便、产物收率好、纯度高、颜色浅、可以经济方便地用于工业化生产。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种季戊四醇四异硬脂酸酯的制备方法，包括以下步骤：

S1、季戊四醇和异硬脂酸按照摩尔比为1:3.8～4.8取料，催化剂和季戊四醇按照质量比为0.01～0.3:1取料，投入反应釜中；

S2、在真空压力为-0.1～-0.05MPa、反应温度为100～160℃下反应0.5～12小时，得季戊四醇四异硬脂酸酯产品；

所述反应路线如下：

其中，R＝异硬脂酰基。

优选地，所述反应在无溶剂条件下发生。

优选地，所述季戊四醇和异硬脂酰氯的投料摩尔比为1:4.0～4.4。

优选地，所述催化剂为氧化亚锡、氧化锌、二氯亚锡或氯化锌中的一种或多种。

优选地，所述催化剂为氧化亚锡或二氯亚锡中的一种或多种。

优选地，所述催化剂与季戊四醇的质量比为0.05～0.2:1。

优选地，所述反应温度为120～150℃。

优选地，所述反应时间为2～6小时。

优选地，所述真空压力为-0.098～-0.06MPa。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明反应条件温和，大大降低了反应温度，常规搪瓷反应釜即可实现；反应时间短、耗能低；产品颜色浅、质量高；反应后处理简便、适合工业化。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明加以进一步说明，以下实施方式只以举例的方式描述本发明。这些实施例并不意味着对本发明加以任何限制。很明显，本领域普通技术人员可以在本发明的范围和实质内，对本发明进行各种变通和修改。需要了解的是，本发明意欲涵盖在所附权利要求书中包括的变通和修改。

实施例1季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(230g，809mmol)中，加入氧化亚锡(2.5g，18.4mmol)，氮气置换体系内空气，减压(真空度：-0.098MPa)，升温至140-150℃反应4小时，TLC检测反应基本完成。降温至30-40℃，加入300mL正庚烷，30mL1M盐酸，混合后静置分液；加入30mL水，混合后分液；上层加入30mL甲醇，混合后静置分液；上层再加入30mL甲醇，混合后静置分液，上层加入活性炭，50-60℃搅拌半小时，过滤后浓缩得无色油状物216.7g，收率98％，色度＜1，干失≤0.5％，酸值为0.10。

实施例2季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(209g，736mmol)中，加入二氯亚锡(25g，184mmol)氮气置换体系内空气，减压(真空度：-0.06MPa)，升温至120-130℃反应2小时，TLC检测反应基本完成。降温至30-40℃，加入300mL正庚烷，30mL1M盐酸，混合后静置分液；加入30mL水，混合后分液；上层加入30mL甲醇，混合后静置分液；上层再加入30mL甲醇，混合后静置分液，上层加入活性炭，50-60℃搅拌半小时，过滤后浓缩得无色油状物204.8g，收率98％，色度＜1，干失≤0.5％，酸值为0.10。

实施例3季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(220g，772.8mmol)中，加入氧化锌(50g，368mmol)氮气置换体系内空气，减压(真空度：-0.05MPa)，升温至100-110℃反应6小时，TLC检测反应基本完成。降温至30-40℃，加入300mL正庚烷，30mL1M盐酸，混合后静置分液；加入30mL水，混合后分液；上层加入30mL甲醇，混合后静置分液；上层再加入30mL甲醇，混合后静置分液，上层加入活性炭，50-60℃搅拌半小时，过滤后浓缩得无色油状物217.8g，收率99％，色度＜1，干失≤0.5％，酸值为0.10。

实施例4季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(251g，883.2mmol)中，加入氯化锌(75g，552mmol)氮气置换体系内空气，减压(真空度：-0.07MPa)，升温至140-150℃反应0.5小时，TLC检测反应基本完成。降温至30-40℃，加入300mL正庚烷，30mL1M盐酸，混合后静置分液；加入30mL水，混合后分液；上层加入30mL甲醇，混合后静置分液；上层再加入30mL甲醇，混合后静置分液，上层加入活性炭，50-60℃搅拌半小时，过滤后浓缩得无色油状物246g，收率98％，色度＜1，干失≤0.5％，酸值为0.10。

实施例5季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(198.7g，699.2mmol)中，加入氧化亚锡(1.25g，9.2mmol)氮气置换体系内空气，减压(真空度：-0.07MPa)，升温至140-150℃反应0.5小时，TLC检测反应基本完成。降温至30-40℃，加入300mL正庚烷，30mL1M盐酸，混合后静置分液；加入30mL水，混合后分液；上层加入30mL甲醇，混合后静置分液；上层再加入30mL甲醇，混合后静置分液，上层加入活性炭，50-60℃搅拌半小时，过滤后浓缩得无色油状物194.7g，收率98％，色度＜1，干失≤0.5％，酸值为0.10。

实施例6季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(209.4g，736mmol)中，加入氧化亚锡(1.25g，9.2mmol)氮气置换体系内空气，减压(真空度：-0.08MPa)，升温至140-150℃反应0.5小时，TLC检测反应基本完成。降温至30-40℃，加入300mL正庚烷，30mL1M盐酸，混合后静置分液；上层加入30mL水，混合后分液，上层加入活性炭，50-60℃搅拌半小时，过滤后浓缩得无色油状物121.2g，收率100％，色度＜1，干失≤0.5％，酸值为0.20。

对比例1季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(230g，809mmol)中，加入氧化亚锡(2.5g，18.4mmol)氮气置换体系内空气，升温至140-150℃反应6小时，TLC检测反应约一半异硬脂酸剩余。

本对比例与实施例1相比，在季戊四醇四异硬脂酸酯的制备中没有采用真空条件，即使延长反应时间，反应依然不完全，产物中检测到约一半异硬脂酸剩余。

对比例2季戊四醇四异硬脂酸酯的制备

季戊四醇(25g，184mmol)悬浮于异硬脂酸(204g，717mmol)中，加入氯化铁(0.184g，1.1mmol)氮气置换体系内空气，升温至220℃反应7小时，TLC检测反应约10％异硬脂酸剩余，约有20％季戊四醇三异硬脂酸酯中间体，反应液颜色深褐色。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。